沥青材料的感温性

4.粘温指数VTS 沥青粘度随温度而变化的程度直接反映了沥青的感温性， 因此沥青的粘温关系是流变学的基本内容之一。各国学者 对此进行的研究甚多，大致有以下几种表达形式： （1）Audrade 的纯理论公式 此式也可以用对数形式表示 （2）Lee 的试验式 （3）Sohweyer 的试验式
（4）Cornelissen 的试验式 （5）Walther 与 Saal 的试验式
第二节 沥青感温性指标
国际上用以表示沥青感温性能的指标有许许多多表达式， 现在普遍采用的有针入度指数PI、针入度粘度指数PVN及粘 温指数VTS等。表2-1-1表示这些指标所反映的温度范围。
1.沥青试验数据图（BTDC）
1969年，壳牌石油公司研究所 W·Heukelom 提出了一 种沥青试验数据图（Bitumen Test Data Chart），简称 BTDC，用以表征石油沥青常规试验性质的相互关系。这些 性质包括针入度、软化点、粘度、脆点、滴点等。 BTDC曲线的最大特点是能反映沥青全温度域的性质指标 的变化情况，曲线的斜率表示沥青性能受温度影响变化的 幅度，所以是表示沥青感温性的最好办法。
由此概念出发，便得到了一系列计算针入度指数PI的方法。
（1）由25℃针入度及软化点计算PI
此式仅适用于蜡含量很少的S级沥青，对我国大量使用的多 蜡沥青，在软化点温度下，针入度不一定是800，因而是不 适用的。
（2）由25℃针入度及脆点计算PI
（3）由不同温度的针入度计算PI 通常采用15℃、25℃、30℃（或5℃）的针入度
利用BTDC，可以区分三种类型的沥青： （1）S级沥青 （2）B级沥青 （3）W级沥青
2.针入度指数PI
早在1936年,Pfeiffer和J Phand VanDoormaal 就通过大量的沥青 试验，得出了沥青针入度（对数）温度直线关系：
lgP=AT+K
Pfeiffer和J Phand VanDoormaal定义了针入度指数的概念，并以通常 使用的一种墨西哥200号道路沥青的温度敏感性为标准，假定其针入度 指数PI为0，由此制定的针入度指数PI为：
由于沥青材料的粘弹性， 它的任何性质都是温度和时 间的函数，图2-1-3表示沥 青在60℃下流淌1h，相当于 25 ℃下流淌了10h。
从图中可以看出，变化相同的温度，A沥青的针入度或粘度的 变化小于B沥青，而B沥青的变化小于C沥青，这种受温度影响 沥青性质变化的程度就叫做沥青的温度敏感性，简称感温性。 最常用的描述沥青感温性的指标是针入度指数PI值
5.沥青等级指数C.I
沥青等级指数C.I实际上是一种沥青类型指数，与壳牌石油 公司提出的BTDC图的意义相同。它是利用沥青在较高温度 下，即粘度区的性质与沥青软化点的关系建立的。 C.I的计算方法如下： 令
6.温度敏感性指标的选择
既然沥青的感温性指标的表达方式多种多样，就必然存在一个选择及各种 指标的适用性的问题。尤其是对PI及PVN两个指标哪个更能反映沥青的感温性， 不同的研究者有不同的看法。
第一节 概述
感温性指标：表征沥青随温度而发生性质变化幅度的指标。
弹性行为
低温开裂
粘性行为
永久变形ห้องสมุดไป่ตู้
粘弹性行为
抗疲劳性能
沥青在不同温度下的这些 性质可以用图2-1-2描述。 在低温（低于玻璃化温度 Tg）状态下是玻璃状的弹性 态（弹性模量），高温时为 流动态（粘度），在大部分 道路的使用期是类似于橡胶 的粘弹性态（劲度模量）。
（4）由0.2Pa· s等粘温度及软化点计算PI
此式对于蜡质沥青不适用，因为TR&B 有假象，应予修正。 方法是将针入度区直线延长与T800 线相交，该温度TN 即修 正软化点。
（5）切夫隆公司的针入度指数诺谟图
(6)其他针入度温度感应性的表示方法
3.沥青的针入度粘度指数PVN
Mcleod 提出了用25℃针入度与135℃粘度决定针入度指数的方法，并 把此法求得的针入度指数称为针入度粘度指数，简称 PVN。 Mcleod还提出了利用 PVN 反算出基准软化点，再由 Van der Poel 诺 谟图计算沥青劲度的方法。
7.针入度测定值对针入度指数PI的影响
由试验可知，针入度试验的精度对PI值有较大的影响，尽管 相关系数大于0.995，但由于试验温度不同，计算的PI值也不同。
8.不同地区PI要求的建议值
第三节 改善道路沥青感温性的措施
既然道路沥青的感温性对沥青的路用性能至关重要，而且 把道路沥青的针入度指数作为沥青标准中的最核心的指标 看待，那么改善沥青感温性就显得非常重要。 目前，通常改善道路沥青的感温性的措施都集中在两个途 径上： ①在沥青的生产部门，认真选择原油，炼制温度敏感性低 的沥青，使其具有更好的路用性能； ②在沥青应用部门，通过采用各种类型的改性措施改善沥 青（或沥青混合料）的感温性。