瀝青固有與改善性能流變學分析

導讀:瀝青固有與改善性能流變學模型。

來源：未知發布日期：2020-06-20 09:06【大中小】

圖為：上海昌吉地質儀器有限公司軟化點儀

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或并聯或串聯加并聯的方式組成相應的模型來分析不同種材料的流變學特征。通過流變學模型可以建立流變學方程，明確應變與應力、時間等之間的關系，隨之可以分析不同時間下的各種材料的變化特征。如果可以成功地建立流變學模型就可以更好地了解材料的流變特性。

實驗室研究瀝青的流變性大多使用動態剪切試驗，利用動態剪切流變( dynamic shear rheological， DSＲ) 試驗測定了瀝青的兩個參數即復數剪切模量G*和相位角 δ，得到高溫穩定性指標車轍因子G* /sinδ，從而進行數值分析。在試驗過程中采取的5 個溫度分別是 52 ℃、58 ℃、64 ℃、70 ℃ 和76 ℃，準備了 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 改性瀝青優于 90#基質瀝青，改善后的瀝青性質要比瀝青固有的性質好。與上面的結論相呼應。但在老化 20 h 后 SBS 改性瀝青的抗高溫穩定性不如 90#瀝青，所以當老化增加到一定時間時，改性瀝青在某些性能方面不一定比基質瀝青強。

討論方案
( 1) 由試驗結果可知，當老化時間不斷增加，針入度、延度不斷下降，軟化點、135 ℃ 黏度不斷增加，且基質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，基本優于基質瀝青的結論。因此可以說明瀝青改善之后的性能優于原有的性能。

( 2) 基于流變學理論，通過 DSＲ試驗發現 SBS改性瀝青的車轍因子明顯比基質瀝青的大，說明SBS 瀝青比基質瀝青具備更好的抗高溫車轍能力，但當兩種瀝青分別老化 20 h 后，其車轍因子發生不同的變化，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，且當同時老化 20 h 后，無論在哪個溫度點 90#瀝青比 SBS 瀝青車轍因子都大，所以當老化時間過長后改性瀝青的抵抗高溫穩定性不一定比基質瀝青強。

( 3) SBS 改性瀝青的流變性能會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間等，這些都會影響其性質，使其發生較大的變化。試驗驗證了溫度變化帶來的影響，溫度越高，無論是基質類瀝青還是改性類瀝青的車轍因子都會下降。且當老化時間增加，90 #瀝青的車轍因子還會比 SBS 改性瀝青大。所以選擇合適的改性瀝青對未來的路面使用效果都會產生不一樣的影響。

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