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瀝青固有與改善性能流變學(xué)分析

導(dǎo)讀:瀝青固有與改善性能流變學(xué)模型。

來源：未知發(fā)布日期：2020-06-20 09:06【大中小】

圖為：上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司軟化點(diǎn)儀

在瀝青流變性的理論研究中，一般用塑性元件、彈性元件和黏性元件或串聯(lián)或并聯(lián)或串聯(lián)加并聯(lián)的方式組成相應(yīng)的模型來分析不同種材料的流變學(xué)特征。通過流變學(xué)模型可以建立流變學(xué)方程，明確應(yīng)變與應(yīng)力、時(shí)間等之間的關(guān)系，隨之可以分析不同時(shí)間下的各種材料的變化特征。如果可以成功地建立流變學(xué)模型就可以更好地了解材料的流變特性。

實(shí)驗(yàn)室研究瀝青的流變性大多使用動(dòng)態(tài)剪切試驗(yàn)，利用動(dòng)態(tài)剪切流變( dynamic shear rheological， DSＲ) 試驗(yàn)測(cè)定了瀝青的兩個(gè)參數(shù)即復(fù)數(shù)剪切模量G*和相位角 δ，得到高溫穩(wěn)定性指標(biāo)車轍因子G* /sinδ，從而進(jìn)行數(shù)值分析。在試驗(yàn)過程中采取的5 個(gè)溫度分別是 52 ℃、58 ℃、64 ℃、70 ℃ 和76 ℃，準(zhǔn)備了 6 種瀝青，原樣瀝青包括 90#瀝青、SBS 瀝青，老化 5 h 瀝青包括 90#瀝青、SBS 瀝青，老化 20 h 的 90#瀝青、SBS 瀝青。但是很明顯無論是原樣瀝青，還是短期老化瀝青，基質(zhì)瀝青車轍因子都比 SBS瀝青小，所以在瀝青的流變性能方面，SBS 改性瀝青優(yōu)于 90#基質(zhì)瀝青，改善后的瀝青性質(zhì)要比瀝青固有的性質(zhì)好。與上面的結(jié)論相呼應(yīng)。但在老化 20 h 后 SBS 改性瀝青的抗高溫穩(wěn)定性不如 90#瀝青，所以當(dāng)老化增加到一定時(shí)間時(shí)，改性瀝青在某些性能方面不一定比基質(zhì)瀝青強(qiáng)。

討論方案
( 1) 由試驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)老化時(shí)間不斷增加，針入度、延度不斷下降，軟化點(diǎn)、135 ℃ 黏度不斷增加，且基質(zhì)瀝青下降的速度和增加的速度都不如改性后的瀝青，可得出 SBS 改性瀝青的針入度、延度、軟化點(diǎn)，基本優(yōu)于基質(zhì)瀝青的結(jié)論。因此可以說明瀝青改善之后的性能優(yōu)于原有的性能。

( 2) 基于流變學(xué)理論，通過 DSＲ試驗(yàn)發(fā)現(xiàn) SBS改性瀝青的車轍因子明顯比基質(zhì)瀝青的大，說明SBS 瀝青比基質(zhì)瀝青具備更好的抗高溫車轍能力，但當(dāng)兩種瀝青分別老化 20 h 后，其車轍因子發(fā)生不同的變化，在相同溫度下 90#瀝青老化 20 h 后車轍因子明顯增加，但 SBS 瀝青卻在降低，且當(dāng)同時(shí)老化 20 h 后，無論在哪個(gè)溫度點(diǎn) 90#瀝青比 SBS 瀝青車轍因子都大，所以當(dāng)老化時(shí)間過長(zhǎng)后改性瀝青的抵抗高溫穩(wěn)定性不一定比基質(zhì)瀝青強(qiáng)。

( 3) SBS 改性瀝青的流變性能會(huì)受到很多因素的影響，包括溫度、改性劑的摻量、改性瀝青混合在一起的時(shí)間等，這些都會(huì)影響其性質(zhì)，使其發(fā)生較大的變化。試驗(yàn)驗(yàn)證了溫度變化帶來的影響，溫度越高，無論是基質(zhì)類瀝青還是改性類瀝青的車轍因子都會(huì)下降。且當(dāng)老化時(shí)間增加，90 #瀝青的車轍因子還會(huì)比 SBS 改性瀝青大。所以選擇合適的改性瀝青對(duì)未來的路面使用效果都會(huì)產(chǎn)生不一樣的影響。

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