橡膠瀝青流變性能探究進(jìn)展

1、橡膠瀝青流變性能探究進(jìn)展摘要：橡膠瀝青的流變性能對(duì)進(jìn)一步提高橡膠瀝青的優(yōu)越 性具有指導(dǎo)意義，針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于橡膠瀝青流變性能的 研究狀況，本文對(duì)橡膠瀝青流變性的評(píng)價(jià)方法、影響因素進(jìn) 行了評(píng)述。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，提出了橡膠瀝青流 變性研究的不足：1、橡膠瀝青的流變模型與傳統(tǒng)瀝青不同, 仍然用傳統(tǒng)的方法來(lái)評(píng)價(jià)橡膠瀝青顯得不足；2、瀝青流變 性的優(yōu)劣不等價(jià)與混合料的性能，評(píng)價(jià)不同改性瀝青混合料 的性能要結(jié)合影響混合料性能特定的因素：油石比、混合料 級(jí)配等。關(guān)鍵詞：橡膠瀝青；流變性能；評(píng)價(jià)方法；影響因素;性能對(duì)比中圖分類(lèi)號(hào)：u416. 217abstract： rheological sig

2、nificance for further asphait rubber. for the文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a文章編號(hào)： properties of is a guiding enhance the advantages of rheological properties ofasphalt rubber state at home and abroad , in this paper,describing the methods of evaluation, affect factors of rubber asphait. this paper propose the insufficiento

3、f asphalt rubbers rheological properties study for research at home and abroad：1 、 rubber asphait rheological model different from the traditional asphait, still use traditional methods to evaluate the insufficient rubber asphalt becomes shortage；2 、 asphalt rheology is not equivale nt to the merits

4、 of the performance with the mixture, evaluation of different performance of modified asphait mixture to combine the performance impact of specific factors： whetstone ratio, mixture gradation, etckeywords： rubber asphalt； rheological properties； evaluation methods； factors； performance comparison 0引

5、言從輪胎中回收的橡膠作為一種彈性粘合添加劑已經(jīng)被 廣泛地應(yīng)用在路面工程中。破碎輪胎膠粉改性瀝青展現(xiàn)出良 好的力學(xué)性能，提高了路面的耐久性，減少了反射裂縫和良 好的抗疲勞性能。此外，從環(huán)境的角度來(lái)看，廢舊輪胎橡膠 作為瀝青改性劑來(lái)使用對(duì)解決資源的浪費(fèi)和輪胎的處置是 有利的。流變學(xué)研究簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是研究材料的流動(dòng)和變形的發(fā) 生與發(fā)展的一般規(guī)律的科學(xué)。流變性是指物體受力變形與時(shí) 間關(guān)系的性質(zhì)。常規(guī)瀝青混合料和橡膠粉改性瀝青混合料在 受剪切作用的時(shí)候大致會(huì)顯示出剪切增稠（即膨潤(rùn)性）、牛 頓體、剪切變?。醇偎苄裕┑刃再|(zhì)。本文在參考國(guó)內(nèi)外文 獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)評(píng)價(jià)橡膠瀝青流變性的方法、影響瀝青流變 性的因素以

6、及與其它改性瀝青流變性的對(duì)比結(jié)果進(jìn)行了評(píng) 述。1橡膠瀝青的流變性質(zhì)流變性研究簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是研究材料對(duì)所施加應(yīng)力的時(shí) 間-溫度響應(yīng)。室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明，177*時(shí)橡膠瀝青在恒 定外力剪切作用下，其粘度隨外力作用時(shí)間的長(zhǎng)短而發(fā)生變 化，當(dāng)改為較弱的恒定外力作用，其粘度又隨時(shí)間逐漸恢復(fù)。 這是因?yàn)橄鹉z瀝青瀝青在外力的作用下，內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生破 壞，使得分子排列有序化，使得粘度降低。而在破壞的同時(shí), 結(jié)構(gòu)也在重新形成，破壞速率隨時(shí)間而減小。這類(lèi)流體的流 變行為是屬于具有時(shí)間依賴(lài)性關(guān)系的系統(tǒng)，其特點(diǎn)是切變速 率不僅依賴(lài)于所施加的外力的大小，而且還依賴(lài)與切應(yīng)力所 施加的時(shí)間的長(zhǎng)短。橡膠瀝青的流變行為屬于典型的正

7、觸變 性流體，即恒定剪切速率下出現(xiàn)剪切變稀現(xiàn)象。2橡膠瀝青流變性能的評(píng)價(jià)方法2. 1廣義maxwe 11模型f. j. navarro等人利用廣義maxwe 11模型研究橡膠粉 改性瀝青的動(dòng)態(tài)線(xiàn)性粘彈性性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)使用橡膠粉的加入 對(duì)高溫下的儲(chǔ)存模量和損失模量都有顯著的提高，而對(duì)低 溫下的兩種模量則有顯著的減小。橡膠瀝青增強(qiáng)了粘彈性性 質(zhì)，比常規(guī)瀝青具有更高的粘性。廣義maxwe 11模型是由許 多maxwell體并聯(lián)而成如圖1,設(shè)單個(gè)maxwell模型共有n 個(gè)，每個(gè)模型包含的常量分別為e, t , e, n，對(duì)于單 個(gè)maxwell模型，其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系為：（1）以上n個(gè)這樣的方程可以得到：（

8、2）其中p、q為系數(shù)。maxwell模型具有以下兩個(gè)性質(zhì)：1、 在應(yīng)力長(zhǎng)期作用下應(yīng)變能無(wú)限增長(zhǎng)；2、在瞬時(shí)加載情況下, 有瞬時(shí)應(yīng)變產(chǎn)生。2. 2動(dòng)態(tài)剪切流變?cè)囼?yàn)美國(guó)戰(zhàn)略公路研究計(jì)劃（shrp）在瀝青結(jié)合料路用性能 規(guī)范中提出評(píng)價(jià)瀝青結(jié)合料高溫穩(wěn)定性和中等溫度條件下 疲勞特性的指標(biāo)是采用動(dòng)態(tài)剪切流變儀（dsr）o通過(guò)測(cè)量瀝 青膠結(jié)料的復(fù)數(shù)剪切模量（g）和相位角（§）來(lái)表征瀝青 膠結(jié)料的粘性和彈性性質(zhì)。g是材料重復(fù)剪切變形時(shí)總阻力 的度量，包括兩部分：實(shí)數(shù)部分儲(chǔ)存彈性模量（g）和虛 數(shù)部分損失彈性模量（g）。8是由于材料粘性成分的影響, 當(dāng)對(duì)材料輸入正弦應(yīng)力與產(chǎn)生的正弦應(yīng)變響應(yīng)不同步，滯

9、 后一個(gè)角度而產(chǎn)生的。g、g"和8的關(guān)系表示如下：g = geos 6g" = gsins （3）tan 6 = g" /g'shrp在瀝青結(jié)合料路用性能規(guī)范中要求對(duì)原樣瀝青及 旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱老化后殘留瀝青分別進(jìn)行dsr試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)瀝青 的抗永久變形能力°shrp規(guī)范定義g/sin8為車(chē)轍因子，其 值越大，表明瀝青的抗永久變形能力越強(qiáng)。因此以最高路面 設(shè)計(jì)溫度下瀝青結(jié)合料的dsr試驗(yàn)指標(biāo)g/sin8作為瀝青結(jié) 合料的高溫評(píng)價(jià)指標(biāo)，瀝青材料的g/sin8指標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)足以下 要求：1、原樣瀝青的g/sin 8不得小于l.okpa； 2、rtf0t 后殘留瀝青的g/sin 8不得小于2. 2kpao這一試驗(yàn)適用的溫 度范圍為5-85°c, g在0. 1-1000 kpa范圍內(nèi)。同時(shí)，shrp采用經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗(yàn)及壓力老化后的 瀝青在中等路面設(shè)計(jì)溫度下瀝青結(jié)合料的dsr試驗(yàn)指標(biāo) gsins作為瀝青結(jié)合料疲勞耐久性指標(biāo)，值越大表明重復(fù) 荷載作用下的能量損失速度越快。有試驗(yàn)