【正文】 B PI P25 60℃ 粘度 135℃ 粘度 相關(guān)系數(shù) 以上數(shù)據(jù)表明， PI、 60℃ 和 135 ℃ 粘度 是反映瀝青高溫性能的適宜指標(biāo)，而 P25和 TRamp。 但 Superpave的設(shè)備昂貴，不利于大規(guī)模推廣，同時(shí)由于我國(guó)與美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)軸載、氣候特點(diǎn)和交通量特點(diǎn)不同，因此 Superpave的具體指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)直接引用比較困難。 ? 在不同溫度和不同應(yīng)力水平下，瀝青的蠕變變形和永久變形都隨著加載次數(shù)的增加而增大，表明了延遲彈性變形都隨著循環(huán)次數(shù)的增加而減小，蠕變變形和永久變形的比值則隨著循環(huán)次數(shù)的增加而增大，表明了延遲彈性隨時(shí)間增加而回復(fù)的性質(zhì)對(duì)后續(xù)循環(huán)的影響。 為了分析應(yīng)力水平對(duì)于重復(fù)蠕變回復(fù)試驗(yàn)結(jié)果的影響，分別統(tǒng)計(jì)了不同應(yīng)力水平下改性瀝青在第 50、 100次蠕變恢復(fù)后的累積應(yīng)變，并將應(yīng)變對(duì)應(yīng)力進(jìn)行歸一化處理，得到單位應(yīng)力下的應(yīng)變，以 30Pa應(yīng)力下歸一化的應(yīng)變作為基準(zhǔn) I, 其他應(yīng)力水平下的歸一化應(yīng)變與這個(gè)基準(zhǔn)應(yīng)變的比值列成下表，位應(yīng)力下的應(yīng)變。 SBS改性瀝青的延遲彈性變形 ? 改性瀝青的應(yīng)變或柔量不像基質(zhì)瀝青那樣隨時(shí)間線性增長(zhǎng)，呈現(xiàn)出延遲彈性行為。在 64和70℃ 兩個(gè)溫度水平下，進(jìn)行了若干與與 NCHRP910類似對(duì)比試驗(yàn)研究。 Superpave PG分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定將 5MPa的溫度作為臨界疲勞溫度，較低的疲勞溫度代表較好的疲勞性能。PG的性能分級(jí)不僅依賴原樣瀝青，同時(shí)也依賴短期老化后的瀝青殘留物。 零剪切粘度 ? 零剪切粘度 ZSV的概念是在高分子材料中提出的，它是在某一溫度下當(dāng)剪切速率為零時(shí)測(cè)得或推算得到的粘度，是材料本身固有特性，用以標(biāo)準(zhǔn)材料粘度特性。因此，對(duì) AASHTO MP1a 評(píng)價(jià)低溫性能的方法仍需要改善。計(jì)算過程中用到的參數(shù)：假定瀝青的線膨脹系數(shù)為 104mm/mm/℃ ，冷卻速率為 1℃ /h，計(jì)算溫度應(yīng)力時(shí)起始溫度為 0℃ ，終止到 50℃ ，根據(jù)瀝青的松弛模量計(jì)算的溫度應(yīng)力要乘以一個(gè)路面常數(shù)（ 18 ）即為瀝青混合料的溫度應(yīng)力。一般認(rèn)為瀝青混凝土屬簡(jiǎn)單熱流變材料，具有時(shí)間一溫度等效性。由于瀝青混凝土是一種典型的粘彈性材料，存在蠕變和應(yīng)力松弛效應(yīng)。 ? 將彎曲梁流變儀 BBR 提供的蠕變勁度曲線通過一系列的換算，得到瀝青的溫度應(yīng)力曲線；直接拉伸試驗(yàn)儀 DT 提供破壞應(yīng)變的同時(shí)還提供了破壞應(yīng)力。因此，當(dāng)蠕變勁度在 300600Mpa 之間時(shí)，且 m 值大于等于 ，必需進(jìn)行 DT 試驗(yàn)。只要瀝青工作溫度不低于此極限勁度溫度，瀝青就不會(huì)開裂。但據(jù)瀝青材料時(shí)溫?fù)Q算法則，可將荷載作用時(shí)間縮短為 60s，試驗(yàn)溫度較設(shè)計(jì)最低溫度高 10℃ 。 根據(jù) ti和 S(ti)值 ,可回歸公式 : logS(t)=a+blogt+c(logt)2 a、 b 、 c為回歸系數(shù) 。虛數(shù)部分’ ‘ G 反映變形過程中由于內(nèi)部摩擦產(chǎn)生的以熱的形式散失的能量，所以叫損失彈性模量，簡(jiǎn)稱損失模量。試件制備有兩種方式： ? 把足夠數(shù)量的瀝青直接倒在板上以形成足夠的厚度； ? 用模具制備瀝青試件，然后把它放在動(dòng)態(tài)剪切流變儀的振動(dòng)板和固定板之間。 每一周期的能量損害△ ε為： 用類似的方法可定義出復(fù)數(shù)柔量為： 為了解粘彈性的全貌，必然掌握時(shí)間或頻率的影響， 以麥克斯韋爾體為例， 根據(jù)式計(jì)算式繪出的復(fù)數(shù)模量與頻率的關(guān)系圖可知：高頻 E1趨向一高值極限呈玻璃態(tài)固體；當(dāng)?shù)皖l時(shí)，趨向一低值極限。 。瀝青試樣的剪應(yīng)力 S、剪應(yīng)變 D、復(fù)數(shù)勁度模量 G*及相位角 δ按下式計(jì)算： 式中， T為最大扭矩； r為擺動(dòng)板半徑 4mm） 。 七、動(dòng)力剪切流變?cè)囼?yàn)（ DSR） ? 動(dòng)態(tài)剪切流變儀（ Dynamic Shear Rheometer，簡(jiǎn)稱 DSR）是研究粘彈性材料的基本試驗(yàn)儀器。 高溫等級(jí)由動(dòng)力剪切流變儀測(cè)定 ,低溫等級(jí)由彎曲梁流變儀或直接拉伸儀測(cè) 。 G*越大 ,?越小 ,抗車轍能力越強(qiáng) 。 ? 1. 瀝青路面的破壞形式與原因 ? 1）疲勞開裂：老化后抗拉強(qiáng)度不夠； ? 2）低溫開裂：低溫抗拉強(qiáng)度不夠，孔隙率不當(dāng)； ? 3）永久變形：高溫時(shí)抗剪強(qiáng)度不夠； ? 4）水損害：孔隙率不當(dāng)、瀝青與礦料粘結(jié)能力差。 ? 2）按現(xiàn)行規(guī)范，相同等級(jí)的 瀝青路用性能相差可能會(huì)很大。 4)永久變形 — 用 G*/sin?控制 ,試驗(yàn)溫度為高溫等級(jí)的溫度。 試驗(yàn)溫度為低溫等級(jí)加 10℃ ，如 PG6428，試驗(yàn)溫度為 28+10＝ 18℃ 。 ? 四、旋轉(zhuǎn)粘度試驗(yàn) ? 將圓柱形紡錘體浸入 135℃ 的瀝青試樣中，測(cè)定某一轉(zhuǎn)速時(shí)的扭矩來確定粘度。 DSR試驗(yàn)過程中，擺動(dòng)板連續(xù)不斷地?cái)[動(dòng)，速度為10rad/s約等于 ，圖中列出了試驗(yàn)得出的正弦變化的剪應(yīng)變及剪應(yīng)力，其相位角是δ。 ? 采用正弦波作為荷載輸入模式，它的數(shù)學(xué)描述為： 線粘彈性的基本原理 ? 在周期變量中，最簡(jiǎn)單的是正弦波。 、基本流變模型 ? 麥克斯韋爾 (Maxwell)模型 ? 由一個(gè)彈性元件和一個(gè)粘性元件串聯(lián)組成，如下圖所示。一般說來 tgδ出現(xiàn)最大值的頻率略低于 E2出現(xiàn)最大值處 (如圖虛線所示 )，直線所示的 tgδ是按式 ωTm計(jì)算繪制的，兩者不重合，說明模型有一定誤差存在。 在低溫時(shí)，我們希望瀝青材料的 δ 角越大越好，從而增強(qiáng)其流動(dòng)性能，通過流動(dòng)的方式松弛材料收縮引起的拉應(yīng)力，從而減少低溫裂。隨后進(jìn)行的混合料試驗(yàn)結(jié)果與瀝青膠漿試驗(yàn)結(jié)果相關(guān)性較好，說明應(yīng)用流變學(xué)的方法可以很好評(píng)價(jià)瀝青膠漿的路用性能。 )(t?)(4 33tbhPL?斜率 值l og S( t)l o gt8 15 30 60 1 20 2 400八、 彎曲梁流變?cè)囼?yàn)（ BBR） Temperature, 176。 試驗(yàn)要求 : 溫度精度高，誤差不大于 ℃ 。蠕變速率 m 值越大，松弛應(yīng)力的能力就越大。它采用 BBR 試驗(yàn)的流變數(shù)據(jù)預(yù)估溫度應(yīng)力，用 DT 試驗(yàn)破壞數(shù)據(jù)預(yù)估破壞應(yīng)力，溫度應(yīng)力和破壞應(yīng)力相等時(shí)的溫度即為臨界開裂溫度。 勁度主曲線的確定 溫度應(yīng)力的計(jì)算 1） Hills 和 Brien 的溫度應(yīng)力計(jì)算方法 溫度應(yīng)力計(jì)算建立在 Boltzmann 的線粘彈性原理的基礎(chǔ)上的，通過數(shù)學(xué)計(jì)算得到的。而該式?jīng)]有確定應(yīng)該取哪一個(gè)時(shí)刻的勁度模量值。 臨界開裂溫度的計(jì)算 ? 通過 DT 試驗(yàn)得到破壞應(yīng)力值，與計(jì)算的溫度應(yīng)力值相比較，一般至少應(yīng)有兩個(gè)溫度下的 DT 試驗(yàn)結(jié)果，通常這兩個(gè)試驗(yàn)溫度與 BBR 試驗(yàn)溫度相同，如果溫度應(yīng)力的曲線和破壞應(yīng)力的曲線不相交，則應(yīng)在其它溫度下重新做 DT 試驗(yàn)。臨界開裂溫度結(jié)果如右下圖： 因?yàn)?AASHTO MP1a 規(guī)范的臨界開裂溫度是結(jié)合蠕變?cè)囼?yàn)和破壞試驗(yàn)得到的指標(biāo)，所以AASHTO MP1a 規(guī)范比 Superpave 瀝青膠結(jié)料規(guī)范更能體現(xiàn)瀝青的低溫性能。 ? NCHRP910研究采用新的重復(fù)蠕變恢復(fù)試驗(yàn)，即在加、卸環(huán)中測(cè)定延遲彈性性變形回復(fù)特性，用Burgers粘彈模型對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合，計(jì)算出蠕變勁度的粘性成分 Gn來代替 G*/sinδ作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。這兩個(gè)粘度不隨剪切速率而改變的區(qū)域稱為第一牛頓流區(qū)域和第二牛頓流區(qū)域。對(duì)于改性瀝青，試驗(yàn)存在如下一些不足：SBS改性瀝青的應(yīng)力松弛模式同普通瀝青差異顯著，彎曲梁蠕變?cè)囼?yàn)低估了 SBS改性瀝青的低溫抗裂能力；瀝青的低溫抗裂性能應(yīng)該與其松弛性能、極限變形能力、強(qiáng)度以及收縮特性相關(guān)，而