基于弯曲梁流变试验和黏弹性理论评价沥青低温性能研究 被引量：6

1

作者 银花 李凯 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期10157-10165,共9页

通过对长期老化状态下的90#基质沥青、SBS改性沥青、极寒沥青和橡胶沥青在不同低温(-12,-18,-24和-30℃)条件下进行低温弯曲梁流变(BBR)试验,分析了4种沥青60 s时的蠕变劲度模量S和蠕变速率m随温度的变化规律;基于分数阶微分理论,证明... 通过对长期老化状态下的90#基质沥青、SBS改性沥青、极寒沥青和橡胶沥青在不同低温(-12,-18,-24和-30℃)条件下进行低温弯曲梁流变(BBR)试验,分析了4种沥青60 s时的蠕变劲度模量S和蠕变速率m随温度的变化规律;基于分数阶微分理论,证明了黏弹性材料的黏弹性行为分数阶演算,并采用分数阶导数黏弹性模型对沥青BBR蠕变劲度曲线进行拟合,确定了相关的模型参数和物理意义。同时,基于分数阶导数黏弹性模型构建了沥青低温蠕变劲度模量S和蠕变速率m之间的物理方程。结果表明,BBR试验了4种沥青60 s时的蠕变劲度模量S和蠕变速率m与温度的关系,由于沥青会发生玻璃化转变,在温度低于-18℃时,其4种沥青的蠕变劲度模量S和蠕变速率m往往会发生突变,不会呈现显著的线性变化;分数阶导数黏弹性模型能够更加精确地描述BBR试验中的沥青低温性能,模型参数A和分数阶导数阶次α具有物理意义。参数A表示沥青低温变形因子,参数A值越大4种沥青的低温抗裂性越好;分数阶导数阶次α表示沥青低温松弛因子,α值越大,4种沥青的沥青低温松弛能力越强,分数阶导数阶次α可较好地预估沥青的低温蠕变速率m;基于分数阶导数黏弹性模型,沥青低温蠕变劲度模量S和蠕变速率m之间的物理方程可以采用蠕变柔量速率J′(t)表征,并通过增大模型参数分数阶导数阶次α,可以得到更大的蠕变柔量速率J′(t),以提高沥青低温抗裂性能,故蠕变柔量速率J′(t)是一种能够很好地表征沥青低温性能的指标。 展开更多

关键词 黏弹性模型 分数阶导数模型 弯曲梁流变(bbr)试验 沥青 低温性能

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基于Burgers模型的温拌胶粉沥青胶浆低温流变特性 被引量：11

2

作者 杨丽娟 龙念泉 +1 位作者 王岚 单鸣宇 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1313-1320,共8页

为了研究热氧老化作用对SDYK表面活性剂型温拌胶粉改性沥青胶浆(SWCRM)和EM降黏剂型温拌胶粉改性沥青胶浆(EWCRM)低温流变特性的影响,对热氧老化后的SWCRM、EWCRM以及热拌胶粉改性沥青胶浆(HCRM)进行弯曲梁流变(BBR)试验.以劲度模量(S)... 为了研究热氧老化作用对SDYK表面活性剂型温拌胶粉改性沥青胶浆(SWCRM)和EM降黏剂型温拌胶粉改性沥青胶浆(EWCRM)低温流变特性的影响,对热氧老化后的SWCRM、EWCRM以及热拌胶粉改性沥青胶浆(HCRM)进行弯曲梁流变(BBR)试验.以劲度模量(S)与蠕变速率敏感指数(m)的比值S/m及基于Burgers模型的松弛时间(λ)和低温综合柔量参数(J_(c))为指标,分析老化作用对3种沥青胶浆低温流变特性的影响.结果表明:3种沥青胶浆热氧老化后的低温流变性能均减弱;采用Burgers模型研究沥青胶浆的低温流变性能是合理的;J_(c)能很好地描述沥青胶浆的低温流变性能;在-18℃时,EWCRM的S/m值和J_(c)值相较于HCRM分别下降了12.72%、8.58%,SWCRM的S/m值和J_(c)值相较于HCRM分别下降了30.09%、20.71%,说明温拌剂的加入会改善沥青胶浆的低温流变性能,且SDYK的改善效果优于EM. 展开更多

关键词 温拌胶粉改性沥青胶浆 弯曲梁流变试验 BURGERS模型 低温综合柔量参数

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SBS改性沥青低温流变性与原材料性能相关性研究 被引量：14

3

作者 马晓燕 陈华鑫 +3 位作者 张星宇 邢明亮 杨平文 王兆力 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第22期3885-3890,共6页

为揭示原材料与改性沥青劲度模量(S)、蠕变速率(m)的相关性,本实验选用五种基质沥青、五种SBS改性剂及五种改性剂掺量,设计L_(25)(5~3)正交试验,测试改性沥青在-18℃下的S和m值,研究原材料对二者的影响程度与影响规律。并使用灰色关联... 为揭示原材料与改性沥青劲度模量(S)、蠕变速率(m)的相关性,本实验选用五种基质沥青、五种SBS改性剂及五种改性剂掺量,设计L_(25)(5~3)正交试验,测试改性沥青在-18℃下的S和m值,研究原材料对二者的影响程度与影响规律。并使用灰色关联系数分析改性沥青S和m值与原材料性能参数之间的相关性。结果表明:基质沥青对SBS改性沥青的低温性能影响最显著,改性剂类型次之,改性剂掺量对其影响最小。改性沥青劲度模量的排序与基质沥青完全相同,改性剂对沥青低温性能的改善效果差异较小。改性剂掺量为4.4%时,改性沥青的S较小、m最大。灰色关联度分析结果表明,基质沥青的S和m值、胶质与芳香分含量之和、改性剂的拉伸强度及拉伸应力等性能参数与改性沥青低温流变性能有较好的相关性。 展开更多

关键词 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS) 改性沥青 弯曲梁流变试验 沥青四组分 改性剂性能参数 灰色关联度分析

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橡胶沥青低温评价指标 被引量：85

4

作者 谭忆秋 符永康 +1 位作者 纪伦 张磊 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期66-70,共5页

针对5℃延度指标在评价橡胶沥青低温性能上的局限性,为找寻能更好评价橡胶沥青低温性能的评价指标,通过BBR试验,对试验室制备的薄膜老化和压力老化橡胶沥青低温评价指标展开研究,分析基于BBR试验获取的劲度模量、劲度模量变化率、PG分... 针对5℃延度指标在评价橡胶沥青低温性能上的局限性,为找寻能更好评价橡胶沥青低温性能的评价指标,通过BBR试验,对试验室制备的薄膜老化和压力老化橡胶沥青低温评价指标展开研究,分析基于BBR试验获取的劲度模量、劲度模量变化率、PG分级温度、低温连续分级温度、k指标及综合考虑沥青模量和松弛能力的评价指标SA等橡胶沥青低温评价指标.试验结果表明:随着橡胶粉的加入,沥青的低温抗裂性能显著提高,单一的S或m指标评价橡胶沥青低温性能存在一定片面性,兼顾考虑沥青模量和松弛能力的CT、k及SA指标能更加准确地反映和评价橡胶沥青的低温性能.通过与橡胶沥青混合料低温弯曲应变能密度指标进行相关性分析及综合比选,得出结论:在工程上优先推荐采用k、CT指标作为橡胶沥青低温性能的评价指标;进行研究工作时优先考虑SA指标作为橡胶沥青低温性能的评价指标. 展开更多

关键词 弯曲梁流变试验 橡胶沥青 低温性能 评价指标 相关性分析

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矿粉对沥青胶浆性能的影响 被引量：20

5

作者 李涛 扈惠敏 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期983-987,共5页

文章选取9种矿粉,分别测试岩性、粒径、表观密度及亲水系数等技术指标,通过对加入矿粉的沥青胶浆进行动态剪切流变试验(DSR)、弯曲梁流变试验(BBR)以探究不同矿粉对胶浆性能的影响。研究结果表明:石灰岩矿粉比白云岩矿粉更易吸附沥青,... 文章选取9种矿粉,分别测试岩性、粒径、表观密度及亲水系数等技术指标,通过对加入矿粉的沥青胶浆进行动态剪切流变试验(DSR)、弯曲梁流变试验(BBR)以探究不同矿粉对胶浆性能的影响。研究结果表明:石灰岩矿粉比白云岩矿粉更易吸附沥青,同种岩性下矿粉粒径越小,其亲水系数越低,越容易吸附沥青;矿粉中的碳质会降低矿粉与沥青的吸附能力,且对胶浆的性能有不利影响;矿粉的掺加会大幅提高沥青胶浆的抗车辙因子,同时也使胶浆的低温劲度模量增大;矿粉的亲水系数与沥青胶浆的性能相关性较高,亲水系数值越低的矿粉与胶浆胶结程度越好,可作为矿粉对胶浆改性效果的评价指标。 展开更多

关键词 道路工程 矿粉 沥青胶浆 亲水系数 动态剪切流变试验 弯曲梁流变试验

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沥青胶结料低温物理硬化及结晶动力学分析 被引量：6

6

作者 聂忆华 孙世恒 +1 位作者 丁海波 HESP Adrianus Maria Simon 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期683-688,694,共7页

为了准确模拟沥青胶结料的物理硬化过程及评估其物理硬化趋势,采用常规弯曲梁流变(BBR)试验设备对10种常用道路沥青进行了改进弯曲梁流变(EBBR)试验,并根据试验结果计算了低温等级损失指标;此外,在设计不同的低温恒温养护时间的基础上,... 为了准确模拟沥青胶结料的物理硬化过程及评估其物理硬化趋势,采用常规弯曲梁流变(BBR)试验设备对10种常用道路沥青进行了改进弯曲梁流变(EBBR)试验,并根据试验结果计算了低温等级损失指标;此外,在设计不同的低温恒温养护时间的基础上,测试了沥青蠕变劲度与蠕变劲度变化率,并采用Avrami等温结晶动力学理论对试验结果进行了拟合分析.结果表明:EBBR法较BBR法对沥青的低温性能区分精度更高;采用Avrami等温结晶动力学理论可较好地模拟沥青胶结料的物理硬化过程,拟合分析得到的Avrami指数与EBBR试验得到的低温等级损失值变化规律具有一致性;沥青胶结料低温物理硬化与结晶性能为评价沥青在实际工程中的低温抗开裂能力提供了更准确的信息. 展开更多

关键词 沥青胶结料 物理硬化 改进弯曲梁流变试验 结晶动力学

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玄武岩纤维沥青胶浆高低温性能影响因素探究 被引量：3

7

作者 马峰 王雨函 +2 位作者 傅珍 杨田田 温雅噜 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期258-262,共5页

为了研究玄武岩纤维及粉胶比对沥青胶浆流变性能的影响,制备出不同玄武岩纤维掺量、纤维长度、粉胶比的玄武岩纤维沥青胶浆。在正交试验的基础上,通过动态剪切流变试验和弯曲梁流变试验分析玄武岩纤维沥青胶浆的高低温性能,探究粉胶比... 为了研究玄武岩纤维及粉胶比对沥青胶浆流变性能的影响,制备出不同玄武岩纤维掺量、纤维长度、粉胶比的玄武岩纤维沥青胶浆。在正交试验的基础上,通过动态剪切流变试验和弯曲梁流变试验分析玄武岩纤维沥青胶浆的高低温性能,探究粉胶比、纤维掺量、纤维长度对玄武岩纤维沥青胶浆高低温流变性能的影响规律。结果表明:粉胶比是影响纤维沥青胶浆高低温流变性能的主要因素,随着粉胶比增大,纤维沥青胶浆高温抗变形能力提升,但低温劲度模量增大,低温性能减弱,粉胶比应在0.8~1.0之间;玄武岩纤维掺量越大,纤维长度越长,纤维沥青胶浆的高温流变性能越好,对纤维沥青胶浆的低温性能影响不大,推荐最佳纤维长度为12mm,最佳纤维掺量为1%。 展开更多

关键词 玄武岩纤维 沥青胶浆 流变性能 动态剪切流变试验 低温弯曲梁流变试验

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沥青胶结料低温临界开裂温度计算的改进方法 被引量：5

8

作者 徐加秋 阳恩慧 +3 位作者 李奥 黄兵 李世佳 邱延峻 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期92-100,共9页

针对当前沥青胶结料温度应力和低温临界开裂温度计算方法的局限性,为找寻一种更好的沥青胶结料温度应力及相应的低温临界开裂温度计算方法,选取4种不同产地的70#基质沥青进行旋转薄膜老化(RTFO)和压力箱老化(PAV)展开研究.利用BBR试验... 针对当前沥青胶结料温度应力和低温临界开裂温度计算方法的局限性,为找寻一种更好的沥青胶结料温度应力及相应的低温临界开裂温度计算方法,选取4种不同产地的70#基质沥青进行旋转薄膜老化(RTFO)和压力箱老化(PAV)展开研究.利用BBR试验获得沥青胶结料的蠕变柔量,分别采用Hopkins&Hamming算法和CAM模型两步计算法以及Laplace变换一步计算法获得了沥青的温度应力,基于SAP理论计算相应的低温临界开裂温度.通过统计学方法对计算结果进行比较和分析,采用相关性分析并结合实测路表温度数据对计算方法予以验证.结果表明:Laplace变换一步计算法和Hopkins&Hamming算法两步计算法具有良好一致性,基于t检验法的低温临界开裂温度p值计算结果达0.90以上.Laplace变换一步计算法与BBR试验具有较强的相关性,临界开裂温度TCR与S/m指标、Huet流变模型指标的相关系数分别可达0.84、0.94.实测路表温度变化数据的计算结果证明了该方法不仅适用于匀速降温工况,也适用于任意降温速率下的现场连续变速降温工况. 展开更多

关键词 道路工程 沥青胶结料 临界开裂温度 弯曲梁流变试验 温度应力 低温性能

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废机油残留物再生沥青的抗老化性能 被引量：8

9

作者 李晋 于淼章 +2 位作者 崔新壮 李英勇 盛余祥 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期224-230,共7页

以废机油残留物(REOB)作为沥青再生剂,从REOB自身、REOB再生沥青及REOB再生沥青混合料3个层次进行老化性能研究.通过延时薄膜烘箱老化试验(TFOT)(老化时间分别为5、10、15、20、25h),测定了REOB再生沥青、RA5再生沥青和基质沥青的质量... 以废机油残留物(REOB)作为沥青再生剂,从REOB自身、REOB再生沥青及REOB再生沥青混合料3个层次进行老化性能研究.通过延时薄膜烘箱老化试验(TFOT)(老化时间分别为5、10、15、20、25h),测定了REOB再生沥青、RA5再生沥青和基质沥青的质量及黏度变化,并采用弯曲梁流变试验评定3种沥青老化后的低温性能;利用对应的3种沥青混合料设计铺筑了室内足尺试验路面层,并采用自主研发的回转式加速加载试验系统(RALT)在常温及高温下开展了路面加速加载试验来评估其长期抗疲劳性能.结果表明:REOB再生沥青的抗短期老化性能(TFOT老化时间不超过10h)比RA5再生沥青好,但不如基质沥青,而其抗长期老化性能(TFOT老化时间不少于15h)最差;在长期老化后,REOB再生沥青因劲度急增且应力松弛性能骤降从而极易导致低温开裂;高温老化明显加剧了REOB再生沥青混合料路面在RALT加速加载条件下弯沉值的增长,使其在3种路面中最易发生疲劳破坏,说明将REOB用于再生沥青路面时,易使路面出现过早过度破坏. 展开更多

关键词 废机油残留物 抗老化性 黏度 弯曲梁流变试验 加速加载试验

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高性能高黏改性沥青高低温性能研究 被引量：13

10

作者 贺玉莹 贾晓鹏 +2 位作者 王菲菲 张艳君 赵立东 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第20期8840-8847,共8页

为进一步提升材料的黏结能力与耐久性,特研发HVA-H高黏改性剂,使用此种改性剂与SBS改性沥青在合理剪切工艺下,制备出一种高黏改性沥青。通过荧光显微镜观察HVA-H高黏改性剂掺量分别为4%、6%、8%、10%时高黏改性沥青的分散性,确定最佳掺... 为进一步提升材料的黏结能力与耐久性,特研发HVA-H高黏改性剂,使用此种改性剂与SBS改性沥青在合理剪切工艺下,制备出一种高黏改性沥青。通过荧光显微镜观察HVA-H高黏改性剂掺量分别为4%、6%、8%、10%时高黏改性沥青的分散性,确定最佳掺量,并将其与试验室原有的高黏改剂和其他厂家高黏改性剂进行对比分析。结果表明:HVA-H高黏改性剂最佳掺量为8%,HVA-H高黏改性沥青高低温性能优于HVA高黏改性沥青和其他厂家高黏改性沥青,且拉伸柔量指标与BBR试验结果之间存在相关性,可精确评价改性沥青的低温性能;Carreau模型比Cross模型拟合精度更高,在实际应用中可通过Carreau模型拟合零剪切黏度,对研究改性沥青高温性能有较好的指导作用。 展开更多

关键词 测力延度试验 拉伸柔量 低温小梁弯曲试验(bbr) 动态剪切流变试验(DSR) 荧光显微镜试验 HVA-H高黏改性剂

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增塑剂对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯改性沥青低温性能的影响 被引量：9

11

作者 王枫成 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第5期2002-2008,共7页

为改善苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(styrene butadiene styrene,SBS)共聚物改性沥青在严寒地区的低温性能,以SBS改性沥青为基础,掺加邻苯二甲酸二辛酯(dioctyl phthalate,DOP)和己二酸二辛酯(dioctyl adipate,DOA)2种增塑剂,采用弯曲梁流变(be... 为改善苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(styrene butadiene styrene,SBS)共聚物改性沥青在严寒地区的低温性能,以SBS改性沥青为基础,掺加邻苯二甲酸二辛酯(dioctyl phthalate,DOP)和己二酸二辛酯(dioctyl adipate,DOA)2种增塑剂,采用弯曲梁流变(bending beam rheometer,BBR)试验对未老化与旋转薄膜烘箱老化(rolling thin film oven test,RTFOT)条件下各沥青低温性能进行测定,并通过低温连续分级温度、松弛时间等指标评价沥青的低温性能,结合傅里叶转变红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)探究增塑剂对于沥青性能变化的作用机理。结果表明,增塑剂可明显降低SBS改性沥青的劲度模量,提高蠕变速率,改善效果随增塑剂掺量增大而提高。对比老化前后沥青指标发现,增塑剂可降低SBS改性沥青老化前后性能差异。在相同增塑剂掺量条件下,脂肪族二元酸酯类增塑剂DOA对沥青低温性能改善效果最佳,邻苯二甲酸酯类增塑剂DOP抗老化效果最好。低温连续分级温度、松弛时间等指标对于掺加增塑剂的SBS改性沥青低温性能具有良好的区分度。 展开更多

关键词 道路工程 增塑剂 弯曲梁流变试验 低温连续分级温度 傅里叶转变红外光谱 作用机理

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红豆秸秆灰改性沥青结合料的路用性能研究

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作者 仲文卿 王业 《绿色科技》 2023年第6期266-272,276,共8页

为对红豆秸秆灰进行基质沥青的改性效果作出评价,针对不同掺量(3%、9%和15%)的红豆秸秆灰对基质沥青物理性能的影响,采用常规的三大指标进行相关研究。通过动态流变试验和弯曲梁流变试验对红豆秸秆灰改性沥青结合料的流变学行为作出探究... 为对红豆秸秆灰进行基质沥青的改性效果作出评价,针对不同掺量(3%、9%和15%)的红豆秸秆灰对基质沥青物理性能的影响,采用常规的三大指标进行相关研究。通过动态流变试验和弯曲梁流变试验对红豆秸秆灰改性沥青结合料的流变学行为作出探究,并对其高、低温性能作出评价。采用傅里叶红外光谱扫描对红豆秸秆灰改性后的官能团变化进行分析。并且将红豆秸秆灰与废橡胶粉作为沥青改性剂时的性能进行了对比。试验结果表明:红豆秸秆灰作为沥青改性剂使得沥青材料在硬度和高温稳定性能方面得到提升,但在低温性能方面产生降低。相较于废橡胶粉来看,红豆秸秆灰在硬度和中温性能方面依然具有优势。 展开更多

关键词 红豆秸秆灰 废橡胶粉 改性沥青结合料 基本物理性能 动态剪切流变试验 弯曲梁流变试验 傅里叶红外光谱扫描

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