沥青胶浆高温及疲劳性能研究

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玄武岩纤维增强沥青胶浆试验与性能研究

玄武岩纤维增强沥青胶浆试验与性能研究

玄武岩纤维增强沥青胶浆试验与性能研究张庆宇;翟晓静;丁永盛【摘要】沥青胶浆作为沥青混合料的重要组成部分,对沥青混合料的性能有非常重要的影响.根据SHRP研究结果,沥青与矿粉对于高温车辙的贡献率为29%,对疲劳的贡献率为52%,对温度裂缝的贡献率为87%.在混合料中,沥青吸附在填料表面形成薄膜并和填料一起组成沥青胶浆后,既对其它的粗细集料产生粘附作用,又起到填充粗细集料孔隙的作用,对沥青混合料强度的形成有着重要的影响.玄武岩纤维改性沥青胶浆是在沥青胶浆中掺入合适用量的玄武岩纤维,通过对纤维沥青胶浆的高温、低温和疲劳性能研究,深入了解玄武岩纤维及其掺量对沥青胶浆性能的影响.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2012(000)010【总页数】4页(P143-146)【关键词】玄武岩纤维;沥青胶浆;试验;性能研究【作者】张庆宇;翟晓静;丁永盛【作者单位】河北交通职业技术学院,河北石家庄050035;河北交通职业技术学院,河北石家庄050035;河北蔚县交通运输局,河北蔚县075700【正文语种】中文【中图分类】TU535玄武岩纤维GBF®是采用组分相近的玄武岩高温熔制而成的一种高性能无机纤维。

以纯天然玄武岩矿石为原料,将矿石破碎后放进池窑中,经1 450℃ ~1 500℃的高温熔融后,通过喷丝拉拔形成连续纤维。

玄武岩纤维和集料属于同一种材料(大部分都为玄武岩或者石灰岩),具有天然的与砂浆混凝土和沥青混凝土的亲和力和耐碱性,因此能更有效地参与矿料和沥青混合料之间的结合。

1 玄武岩纤维GBF®性能1.1 玄武岩纤维性能检测1.1.1 密度测定精确称量两份GBF®纤维,放置在两个400ml的烧杯中。

放入真空仪中,进行抽真空15min,称量各项质量。

从表1中可以看出,GBF®纤维的密度比玄武岩矿石的密度(约3.0)稍小,但远大于木质素纤维和聚酯纤维的密度。

表1 玄武岩纤维体积密度测定参数纤维类型A B C D E F G H体积密度/(g/cm3)2.35 2.49 2.30 2.25 2.16 2.37 2.02 2.19变异系数/% 5.30 4.90 6.10 5.20 5.50 4.60 4.30 4.701.1.2 力学性能常见路用纤维力学性能比较见表2,可以看出,相比木质素纤维和聚酯纤维,玄武岩纤维具有突出的拉伸强度、较高的弹性模量及适宜的断裂延伸率。

沥青混合料高温性能评价研究

沥青混合料高温性能评价研究

沥青混合料高温性能评价研究孔德胜【摘要】以3种连续级配AC-13C、AC-16C、AC-20C沥青混合料为研究对象,通过改变压实次数和油石比成型不同试件进行室内标准试验,分析动稳定度、抗剪强度、车辙模量和贯入模量的变化及其在沥青混合料高温性能评价方面的相关性.结果表明,当以动稳定度和抗剪强度评价高温性能时,不能以变化油石比来控制高温性能,而要综合分析最佳油石比,再变动相应级配的压实次数来提高高温性能,细粒式混合料比中粒式更易达到最优高温性能;当以车辙模量和贯入模量评价高温性能时,受压实的影响程度小于油石比的影响程度,应以控制油石比来改善混合料的高温性能,贯入模量比车辙模量更能反映沥青混合料的高温性能.【期刊名称】《公路与汽运》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】5页(P104-107,123)【关键词】公路;沥青混合料;动稳定度;抗剪强度;车辙模量;贯入模量;高温性能【作者】孔德胜【作者单位】河南中州路桥建设有限公司,河南周口 466000【正文语种】中文【中图分类】U414.7沥青路面作为一种连续的、无接缝的路面类型,对其质量影响最大的是车辙病害。

车辙是轮迹带在车辆反复荷载作用下逐渐形成的永久下陷变形的累积结果,会大大降低路面的使用舒适性,乃至影响道路交通的进一步发展,已成为一个世界性的难题。

为此,在路面设计中要对路面高温稳定性采用严格的技术要求。

该文主要针对沥青路面的高温稳定性,从车辙和单轴贯入两个角度综合分析沥青路面在配合比设计时对高温性能的技术要求及其评价关系,以降低道路使用过程中车辙病害发生概率。

沥青混合料是一种由粗集料、细集料、矿粉和沥青胶结料组成的特殊粘弹性材料,各材料的物理性指标和组成设计后的综合指标在一定程度上影响混合料的路用性能。

根据河南省沥青路面发展情况,采用统一的原材料并以AC-13C、AC-16C、AC-20C 3种级配作为研究对象,以消除研究过程中的不利因素。

沥青疲劳性能分析方法与评价指标

沥青疲劳性能分析方法与评价指标
劳寿 命 相 关 性 极 低 ( 最大 0 . 2 3 2 3 ) ,表 明 G’ s i 8 并 不能 准确 表征 改性 沥青 的疲 劳性 能 。 n
2 ^
究项 目 提 出 了基 于 动 态 剪 切 仪 的 沥 青 T i m e S w e e p ,通过 测试 复数模 量 G 、相 位角 占 等 指标
价指标 。
1 G s i n 8
1 9 9 3年,A n d e r s o n等人 提 出 了沥青疲 劳
性 能评 价 指标 G s i 8 。随后 ,G n s i 8 作 为 疲 劳 n
第 5期
胡金龙 等 .沥青疲 劳性能分析方法与评价指标
5 7
力 控制 模式 和应 变 控 制模 式 所 获 得 的 G’ 和 加 载 次 数 的关 系存 在 明显 区别 。在 应 变 控 制模 式 下 ,
( T i me S w e e p ) ,形成 了 C’ s i n 8 、 o 、N 、Ⅳ 瑚 、Ⅳ f 岫 等 多种沥青 疲劳性 能评 价指标 。阐述 了
沥青疲 劳性能分析方法、不 同评价指标的意义和存在 的 问题 ,浅析 了沥青疲劳性能研究的发
展方 向。
关键词 :沥青
疲劳
2 0 1 3年 l O月

石 油 沥 青
P E T R O L E U M A S P HA L T
第2 7卷第 5期
标 准 与检 测 ・
沥 青 疲劳 性 能 分 析 方 法 与 评 价 指标
胡金龙 ,孙大权 , 曹林辉
( 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室 ,上海 2 0 1 8 0 4 ) 复交通荷载作用下沥青混合
料疲 劳损伤 不 断 累积 而 造 成 的裂 缝 产 生 、发 展 、

沥青胶浆对沥青混合料高低温性能的影响

沥青胶浆对沥青混合料高低温性能的影响

沥青胶浆对沥青混合料高低温性能的影响摘要:现阶段,因我国社会经济飞速蓬勃发展,从而也带动了我国各个行业的飞速发展,而公路工程作为基础性建设工程,不管是规模还是数量上也得到了显著的增加,随之而来的就是出现了如公路裂缝,塌陷等等问题,会使得人们的行车和人身安全受到严重的威胁,所以,严格把控公路工程建设的质量十分必要。

沥青材料基于不同的条件,具有粘弹性、弹性和粘性三大特点,沥青混合料的弹性是由于沥青材料渗入所致。

沥青胶浆在工程建设中,有十分巨大的应用比例,因此,有关人员有必要对沥青材料进行深入研究,从而使沥青混合料的抗温性有效提升,最终使所建的公路质量达到最佳状态。

鉴于此,文章就沥青胶浆对沥青混合料高低温性能的影响作了简单的分析,旨在可以为相关业界人士提供有价值的参考和借鉴,从而为我国公路工程建设质量的提升贡献应有的力量。

关键词:沥青胶浆;沥青混合料;高低温性能;影响前言:当前时期,社会经济日新月异的蓬勃发展,是的公路建设事业的发展蒸蒸日上。

而在现代胶浆理论中,粘弹性沥青材料属于一种三维的沥青材料,将沥青材料成功的引入到公路工程修建中,有着非常显著的效果。

沥青胶浆在沥青混合料三维分散体系中的作用就是,能够对沥青混合料的性能进行大幅度的提升与改善。

人们在实践中,沥青、矿粉对沥青混合料性能的影响是人们经常关注的一个问题,但在沥青砂浆对沥青混合料性能影响方面却很少有人去深入研究和探索。

与沥青混合时, 沥青与小于沥青膜厚的填料相混合并交互作用, 所起的粘附作用将矿料胶结在一起。

沥青与填料相对比例的变化直接影响着沥青胶浆的性质,可使沥青混合料的性能获得大幅度提升,因此,将其有效的应用在公路的修建中,会使公路建设的质量更上一层楼,并为人们的安全出行提供最大的保障。

1沥青胶浆对沥青混合材料高温抗车辙性能的影响想要更好的去测试沥青混合料的高温性能,则最佳的一种方式就是车辙实验。

利用马歇尔法精准的确定好了沥青最理想的数量,并开展了相关的试验,小表为通过实验而获得的一些实验数据。

基于多应力重复蠕变试验的沥青胶结料高温性能研究

基于多应力重复蠕变试验的沥青胶结料高温性能研究

基于多应力重复蠕变试验的沥青胶结料高温性能研究上海同济建设工程质量检测站王冠摘要:高温稳定性是沥青材料选择和路面结构设计的重要考虑因素之一。

为准确评价沥青的高温黏弹特性,本文采用动态剪切流变仪(DSR)对3种原样沥青和2种改性沥青进行了测试,确定了沥青高温PG等级,对比了不同沥青在多应力重复蠕变试验(MSCR)下的蠕变回复率和不可回复蠕变柔量。

试验结果表明,改性沥青的软化点、车辙因子(G*/sinδ)和蠕变回复率(R)均大于原样沥青,而不可回复蠕变柔量(Jnr)小于原样沥青。

尽管这些试验方法对于沥青高温性能评价呈现的规律性一致,但不可回复蠕变柔量能够准确表征沥青胶结料的黏弹性性能,可较为准确地评价沥青高温性能。

关键词:沥青胶结料;PG高温等级;车辙因子;多应力重复蠕变试验High Temperature Performance Evaluation of Asphalt Binders Based onMulti-Stress Creep TestAbstract:High temperature performance of asphalt binders is one of the important considerations for material selection and structural design. In order to evaluate the high temperature viscoelasticity of asphalt binders, the DSR (Dynamic Shear Rheometer) was used to test five various asphalt binders (three types of virgin binders and two types of polymer modified binders). The results showed that the modified asphalt binders have better viscoelasticity than virgin binders at high temperature. The softening point, rutting factor (G*/sinδ), and creep recovery percent (R) of modified asphalt binders are higher than virgin binders, while the non-recoverable creep compliance(Jnr)are lower than that of virgin binders. Additionally, the indices measured by DSR can better characterize the properties of asphalt and better simulate the rutting process in the field than penetration and softening point.Key words: Asphalt binders; Performance graded; Rutting factor; Multi-Stress Creep Test0 引言沥青是一种典型的感温材料。

基于线性振幅扫描试验的沥青胶结料疲劳性能研究

基于线性振幅扫描试验的沥青胶结料疲劳性能研究
本 研 究 根 据 AASHT0 T 2 4 0 标 准 ,采 用 RTF0 T (旋 转薄膜烘箱) 、 PAV (压 力 老 化 箱 )对 沥青进行老化。 1. 3 动态剪切流变测试方法
动 态 剪 切 流 变 仪 (DSR) 用于描述沥青在不 同温度下的粘弹性行为特征。本研究采用的测试 设 备 为 英 国 Malvern公 司 生 产 的 动 态 剪 切 流 变 仪 。测试时样品被放置在两个平行圆形板中,下 平 行 板 固 定 ,而 上 平 行 板 可 以 按 照 给 定 的 频 率 震
选 取 了 五 种 沥 青 作 为 研 究 对 象 ,利 用 动 态 剪 切 流 变仪(DSR)基 于 LAS试验方法和疲劳因子指标, 在 多 个 温 度 下 对 沥 青 的 疲 劳 性 能 进 行 研 究 ,对比 了不同沥青材料以及不同评价指标之间的差异。 1 试验材料与方法 1.1 原材料
为了体现样本选取的多样性,本试验研究了 来自不同产地的五种常用沥青,其中三种为基质 沥 青 (分 别 命 名 为 0 1 、0 2 、0 3 ) ,两 种 为 SBS 改 性 沥 青 (分 别 命 名 为 S1 和 S2 ) ,五种沥青的 基本性能如表1 所示。 1. 2 老化方法
2018年 8 月
石 油 沥 青 PETROLEUMASPHALT
第 32卷第4 期
基于线性振幅扫描试验的沥青胶结料疲劳性能研究
王冠 (上海同济检测技术有限公司,上 海 200092)
摘 要 :为准确评价沥青胶结料疲劳特性,采 用 线 性 振 幅 扫 描 (LAS) 试验测试了 3 种基 质 沥 青 和 2 种 SBS改性沥青的疲劳参数,并与疲劳因子进行了比较。结果表明,随着测试温 度 的升高,沥青胶结料抗疲劳性能增强;基质沥青和改性沥青在疲劳性能上存在较大差异, 基质沥青的疲劳因子和疲劳失败温度均高于改性沥青,而改性沥青在线性振幅扫描过程中能 够 在 达 到 峰 值 剪 切 应 力 后 ,维 持 一 段 时 间 的 高 应 力 状 态 再 下 降 ,并 且 其 疲 劳 寿 命 均 大 于 基 质 沥 青 ;不 同 的 测 试 方 法 对 于 改 性 沥 青 疲 劳 性 能 评 价 结 果 的 一 致 性 较 好 ,而基质沥青疲劳性能 排序受到测试方法的影响。

老化沥青胶结料的疲劳特性研究

老化沥青胶结料的疲劳特性研究
考 虑二 者对 路 面 的共 同作用 . 研究 应 力 、 应 变模 式 下 沥青 疲 劳性 能变 化 规 律 以及 疲 劳 破 坏 机 理 , 建 立 相应 的 沥青疲 劳 方程模 型 . 沥 青在 拌 和和铺 筑过 程 中由于热 和氧 会发 生 短 期 老化 , 在 动态 车 载 、 氧、 光 作 用 下 发生 长 期 老 化. 采用 旋 转薄 膜烘 箱实 验 ( R T F OT) 和压 力老 化 ( P AV) 分 别模 拟 沥青 的短期 老 化 和长 期 老化 l _ 】 . 利 用动 态剪 切流 变仪 ( D S R) 对不 同老化 条件 下 的
式下 , 发现 应力 控 制状 态 下 单位 体 积 耗 散 能 的总 趋 势是增大 的 , 应 变控制状 态下单位 体积 耗散 能是
减 小 的. 施正银 l _ 7 ] 在 0 . 1 ~0 . 5 MP a 应力水 平下 , 指 出沥青 的疲 劳寿命 随加载 应力 的增加 成 指数 关 系 降低 . 疲 劳 方程 可 以表 示 为 Np 一2 9 2 3 6 7 e . A. S h e n o y E 采 用连 续加 载应 变 控制 模 式 , 发 现 沥
摘要 : 采 用动态剪切流变仪 ( DS R ) 研 究 了短期老 化与 长期老化 的沥青 胶结 料在应 变模 式 , 应 力 模 式 下 的抗 疲 劳 性 能 . 实验 中, 采用 了 旋 转 薄 膜 烘 箱 实 验 ( R T F O T) 及 压力老化 ( P AV) 来 模 拟 沥 青 胶
性 能是 不 利 的. 路 面在受 到 温差 和车 载作 用时 , 会 处 于应 力一 应 变 同 时存在 的状态 口 ¨ ] . 因此 实验 室
在 单一 应 力或应 变 条件 下 , 研 究 沥青 的疲 劳性 能 ,

玄武岩纤维沥青胶浆性能研究

玄武岩纤维沥青胶浆性能研究

表I 为不 同玄武岩 纤维掺 量下沥青 胶浆 针入度 与温度 温延度与低 温开 裂性 能密 切 。因此 , 对上 述 的沥青 胶浆 在 5℃ 、0q 以 5mw' n的速度进行试验 , l C, r mi 结果如 图 2 。 的关 系。由表可知 , 所试验 的沥青胶 浆 而言 , 对 针入度 随着 温度的升高而增加 。在 1 O℃ 、5℃ 、5 、0℃试验 温度 1 2 3 下 ,B S R改性沥青胶 浆 的针人 度 随着 纤维 掺 量 的增加 而减 小, 在掺量为 2 ~ %下 ,B 改 性沥青 胶浆 的针人度 可 以 % 4 SS 达到高粘沥青 的水平 。由沥青胶浆针入 度指数 可知 , 随着纤 维掺量的增加 , 沥青胶浆 值增 大 , 明胶浆 的感温性得到 表
以三维分散相存在 , 且其 表面 空隙 吸收沥青 中的轻 质油 分 , 也就相当于在原沥青 中加人 沥青 质 , 从而使沥青逐渐由溶胶 转变为溶一凝胶结 构以至凝胶结构 , 从而提高了沥青胶浆的 温度稳定性。
1 ∞
针人度指数 是最常用来 描述 沥青 胶结料感温性 的指 标 , 国外 已把 列为 沥青标 准指标 。沥青 流变学研 究 中 在 指 出, 针人度指数反映沥青偏离 牛顿流 体的程度 , 值太小 时, 沥青低温 时显示 明显的脆性 特征 ; 大时 , 太 耐久性 不好 , 它的低温脆性虽小 , 但显示较强 的荷载速率感应性 。总 的来 说, 针入度指 数太低 和太 高都 是 不好 的。这 就是 普遍 规定
21 0 2年 第 6期 ( 总第 20期) 2
黑 龙江交 通科技
HELONGJANG I L I JAOT ONG J KE I
No 6, 0 2 . 2 1
( u N .2 ) S m o 20
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沥青胶浆高温及疲劳性能研究李曙斌【摘要】The index including unrecoverable creepcompliance,unrecoverable creep com-pliance difference,the time required for the attenuation of complex modulus to 50% of the initialmodulus(50%|G?|)were used to appraise the high-temperature perform-ance and fatigue properties of asphalt binder with different mineral powder,gelatine rati-o and asphalt by DSR.The test result indicates that the phenomenon,the unrecoverable creep compliance of the asphalt mortar reduced and high-temperature resistance to de-formation enhanced,was happened beacause of the mineral fillers,but the effect of in-creasing modulus was limited.When the unrecoverable creep compliance difference de-scended to be 0%,a stable state occured on the bitumen slurry.The unrecoverable creep compliance difference of matrix asphalt mortar as 0% was suggested to use on the most suitable for the asphalt mixture.The effect of mineral powder on the fatigue property of asphalt was not favorable,and the difference of fatigue life of asphalt binder with differ-ent mineral powder was obvious.High-temperature performance and fatigue properties of asphalt mortar with high viscosity are superior to that of the matrix asphalt mortar. Therefore,compared to the use of mineral powder in the solid road,the asphalt with high temperature properties,high viscosity and better fatigue performance should be chosen.%通过动态剪切流变仪,采用不可恢复蠕变柔量、不可恢复蠕变柔量差及复合模量衰减至初始模量50%时所需的时间作为评价指标,分别对不同矿粉、粉胶比和沥青组成的沥青胶浆进行了高温性能和疲劳性能试验.试验结果表明:矿粉使沥青胶浆不可恢复蠕变柔量减小,使高温抵抗变形的能力增强,但矿粉的模量增效作用有限;当不可恢复蠕变柔量差为0%时,沥青胶浆处于稳定态.建议采用基质沥青胶浆不可恢复蠕变柔量差为0%时的粉胶比作为沥青混合料粉胶比.矿粉对沥青的疲劳性能不利,不同矿粉沥青胶浆疲劳寿命的差值明显.高粘沥青胶浆的高温性能和疲劳性能均优于基质沥青胶浆的.建议:在实际道路中,矿粉的使用应通过试验,在合理比对后进行选择,且选用高温性能和疲劳性能更优的高粘沥青材料.【期刊名称】《交通科学与工程》【年(卷),期】2018(034)001【总页数】7页(P13-18,73)【关键词】矿粉;粉胶比;高温性能;疲劳性能;模量增效【作者】李曙斌【作者单位】云南省建设投资控股集团有限公司,云南昆明 650501【正文语种】中文【中图分类】U416.217沥青混合料属于非线性粘弹性体的温敏性材料。

随着外界温度的升高,沥青混合料中的沥青表现出3种力学状态(玻璃态、高弹态及粘流态)。

根据胶浆理论[1-3],沥青与集料、矿物填料通过物理化学吸附裹覆作用形成一个较为复杂且相对稳定、呈现空间网状结构的分散体系。

沥青路面通车后将承受行车荷载的拉压作用,同时,还会受到降雨、温度变化及光照作用的影响,在经历行车动荷载和水-温-光自然环境耦合作用下,路面开始产生各种耦合损伤和破坏,尤其在夏季高温条件下,沥青的力学状态将会从高弹态逐步变成粘流态,沥青胶浆的复合模量减小,胶浆与集料之间的粘结力降低,抵抗塑性变形的能力减弱,使得沥青路面出现变软的现象,容易发生车辙,给路面安全行驶带来隐患。

随着经济的快速发展,对道路运输的能力需求也不断增加,导致出现运输车辆的普遍超载、超限现象。

而超重荷载的反复作用使得沥青层底弯拉应力增加,沥青胶浆将产生疲劳损伤和破坏,在沥青路面上出现横向或纵向裂缝等病害,严重时将会发展成龟裂或网裂等病害,对路面平整度和舒适性造成不利影响。

因此,沥青路面高温性能和疲劳性能的宏观表现与沥青胶浆流变特性有着密切的联系。

目前,对于沥青胶浆流变特性的研究成果较多,但采用的试验方法和评价指标不够成熟。

研究者对沥青胶浆高温流变性能评价采用的指标多为复合模量和相位角,合成指标为抗车辙因子。

虽然该指标能够一定程度上反映沥青胶浆抵抗高温变形能力[4-10],但该试验的加载模式与路面实际荷载作用的情况还存在着较大的差别,路面在行车荷载作用下发生的应力变形是具有回弹间隙的,而该试验并没有充分考虑;而对于沥青胶浆疲劳性能评价采用的指标为疲劳因子,当前对于该指标是否能够充分反映疲劳性能质疑很多。

因此,本研究基于流变学理论和沥青流变特性试验方法,拟对沥青胶浆的高温性能和疲劳性能进行试验研究,以期为沥青胶浆性能相关研究提供参考。

1 试验设计1) 原材料本试验选用优质中海油70#基质沥青和高粘沥青,矿粉选用5种不同产地但岩性相同的矿粉,矿粉编号为1#,2#,3#,4#和5#,采用激光粒度分析仪对矿粉粒度分布状况进行检测,矿粉的技术指标见表1。

表1 矿粉密度和粒度分布检测结果Table 1The test results of mineral powder density and particle size distribution矿粉密度/(g·cm3)D10/μm平均粒径/μm细度模数12.6571.59017.0363.26322.6731.69715.3603.46332.6181.2487.2822.49642.7 111.27410.1382.54552.7171.1177.2422.431注:D10为矿粉累计粒度分布百分数达到10%时所对应的粒径。

2) 高温性能试验方案沥青路面在实际行车荷载作用下的应力变形分2个阶段:①在荷载作用时,路面发生弹性变形和塑性变形;②荷载作用消失后,荷载作用时发生的弹性变形将会恢复,而塑性变形部分无法恢复。

因此,为了更好地模拟沥青路面在实际受力状态下发生的变形情况,对沥青胶浆高温性能试验采用多应力重复蠕变试验,动态剪切流变仪的工作模式设定为应力控制模式,应力条件分100 Pa和3 200 Pa 2种蠕变应力水平,试验温度为60 ℃。

采用的评价指标为不可恢复蠕变柔量和不可恢复蠕变柔量差。

不可恢复蠕变柔量表征沥青胶浆抵抗应力变形的能力。

其值越大,表明沥青胶浆高温下抵抗变形的能力越差。

不可恢复蠕变柔量差反映材料对于应力条件的敏感性。

其值越小,表明沥青胶浆不可恢复蠕变柔量的应力敏感差,对应力条件的改变反应迟缓,材料高温稳定性好。

3) 疲劳性能试验方案许多学者认为:当沥青混合料劲度降低到初始劲度的50%以下时,可判定沥青路面发生了疲劳破坏。

然而,沥青胶浆性能对沥青混合料影响很大。

为了统一沥青胶浆和沥青混合料的疲劳破损定义,本研究将沥青胶浆的复合模量降低至初始复合模量50%时的荷载作用时间作为沥青胶浆的疲劳评价指标,该疲劳性能评价指标在许多研究中得到验证[11-12]。

试验同样采用动态剪切流变仪来完成,设定模式为时间扫描模式,试验温度为25 ℃。

2 高温性能试验结果分析高温性能试验中,采用5种粉胶比制作沥青胶浆样品,其编号为1#,2#,3#,4#和5#,粉胶比分别为0.6,0.8,1.0,1.2和1.4。

通过试验,得到不可恢复蠕变柔量和不可恢复蠕变柔量差,分别如图1~4所示。

图1 2种应力水平下基质沥青胶浆不可恢复蠕变柔量Fig. 1Unrecoverable creep compliance of the matrixbitumen slurry under two kinds of stress levels1) 不可恢复蠕变柔量试验结果分析从图1中可以看出,不同矿粉基质沥青胶浆不可恢复蠕变柔量变化规律相同,2种应力条件下的不可恢复蠕变柔量随着粉胶比的增加而呈现减小变化趋势,表明矿粉加入沥青后能够增强高温抵抗变形能力,应力变形小。

不同矿粉组成的沥青胶浆不可恢复蠕变柔量存在着差别,尤其1#矿粉沥青胶浆不可恢复蠕变柔量明显小于其他4种矿粉的。

而根据矿粉的粒度检测指标发现,1#矿粉的平均粒径最大,因此,即使矿粉颗粒粒径已经很小,但是其粒径大小的细微差别对于沥青胶浆高温性能宏观表现存在着很大的影响。

图2 2种应力水平下高粘沥青胶浆不可恢复蠕变柔量Fig. 2Unrecoverable creep compliance of bitumen slurrywith the high viscosity under two kinds of stress levels从图2中可以看出,高粘沥青胶浆不可恢复蠕变柔量随粉胶比的变化与基质沥青胶浆的具有相似的规律,但是高粘沥青胶浆的变化幅度很小,尤其当粉胶比大于1.0后,其数值上处于平稳,表明矿粉对沥青胶浆模量的增效作用是有限的。

此外,高粘沥青胶浆的不可恢复蠕变柔量小于基质沥青胶浆的,表明高粘沥青胶浆的高温性能要优于基质沥青胶浆的。

2) 不可恢复蠕变柔量差试验结果分析从图3中可以看出,随着粉胶比的增加,基质沥青胶浆不可恢复蠕变柔量差逐渐减小。

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