沥青结合料高温性能评价指标试验研究

摘要

沥青路面高温车辙是影响路面服务性能并缩短其使用寿命的重要原因之一，而沥青结合料的流变特性则对这一路用性能的优劣起关键作用。因此，越来越多的研究者开始关注结合料的高温性能，相应对评价指标的研究也得到不断深入。 本文选取了具有代表性的12种沥青，以沥青高温性质为研究重点，进行了大量的常规试验、动态剪切试验、重复蠕变回复试验和频率扫描试验，对目前国内外评价沥青常规高温指标软化点、当量软化点、60℃粘度和Superpave高温指标G*/sinδ以及其优化指标等抗车辙因子临界温度TG*/sinδ、改进型等抗车辙因子G*/(1-1/sinδ·tgδ)、蠕变劲度的粘性成分Gv、零剪切粘度等指标进行详细的评析，综合试验结果，分析认为：LgP-T关系更符合二次曲线，当量软化点、PI计算误差较大；60℃粘度是表观粘度，与试验状态有关；温度对流变参数(G*、G’、G*和δ)影响结果表明，温度主要影响沥青的弹性性能，对粘性成分影响相对较小；短期老化前后重交沥青PG高温等级基本相同，改性沥青由于老化条件不充分，老化后高温等级比老化前低1～3个等级；流变参数随应变大小、薄膜厚度而改变，证明了Superpave基本假设及模型对改性沥青有其局限性；角速度ω的大小对试验结果的影响表明，根据速度调整高温等级仅对重交沥青、线性SBS改性沥青和低剂量星型SBS改性沥青基本合理，运用时不能对所用沥青一概而论；TG*/sinδ解决了PG分级温度过宽、同一高温等级无法合理比较高温性能优劣问题，但没有对Superpave高温指标流变模型及加载方式进行研究；G*/(1-1/sinδ·tgδ)、蠕变劲度的粘性成分Gv分别从理论推导和加载模式的方法解决了G*/sinδ不能反映沥青延迟弹性的不足，通过混合料动态剪切系统试验对各种指标进行验证，各指标与混合料高温性能相关性大小排序为：Fv＞累积变形＞ZSV＞G*/(1-1/sinδ·tgδ)＞60℃粘度＞当量软化点＞软化点＞TG*/sinδ＞G*/sinδ，相关性的大小在一定程度上可以反应出各沥青高温评价参数的优劣。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1问题的提出及研究意义

1.2国内外对沥青性能的研究状况

三、研究内容及技术路线

第二章国内外常见的沥青高温评价标准分析

2.1沥青的选取

2.2软化点和当量软化点

2.3粘度

2.4本章小结

第三章SHRP沥青胶结料试验分析

3.1动态剪切流变试验

3.2试验结果及分析

3.3本章小结

第四章Superpave高温沥青性能规范的局限性

4.1 Superpave沥青性能规范的局限性

4.2 DSR试验仪器参数对沥青高温流变特性的影响

4.3本章小结

第五章SHRP的优化指标研究

5.1等抗车辙因子临界温度TG*/sinδ

5.2改进型等抗车辙因子G*/(1-1/sinδ·tgδ)

5.3重复蠕变试验

5.4零剪切粘度

5.5本章小结

第六章沥青混合料高温性能验证试验

6.1沥青混合料高温性能验证

6.2各种沥青结合料高温指标与混合料SST试验结果的相关性

6.3本章小结

第七章结论与展望

7.1主要结论

7.2问题与展望

致谢

参考文献

附录 作者攻读硕士学位期间完成的科研项目及公开发表的论文