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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。
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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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职称材料
沥青零剪切黏度与高温流变参数灰色关联分析
被引量:
18
2
作者
银花
李凯
《建筑材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期108-113,121,共7页
采用动态频率扫描试验和稳态剪切试验测试5种沥青的黏度曲线,并采用Cross模型和Carreau模型这2种流变模型拟合得到沥青60℃零剪切黏度,分析沥青的稳态流动特性;通过沥青温度扫描试验和多重应力蠕变恢复试验,测定5种沥青在不同温度下的...
采用动态频率扫描试验和稳态剪切试验测试5种沥青的黏度曲线,并采用Cross模型和Carreau模型这2种流变模型拟合得到沥青60℃零剪切黏度,分析沥青的稳态流动特性;通过沥青温度扫描试验和多重应力蠕变恢复试验,测定5种沥青在不同温度下的流变参数和不同应力水平下的不可恢复蠕变柔量及不可恢复蠕变柔量差,并对5种沥青零剪切黏度与高温流变参数进行灰色关联分析.结果表明:与动态频率扫描试验相比,稳态剪切试验更加适合用来测定基质沥青和改性沥青的零剪切黏度;Cross模型和Carreau模型均可较好拟合5种沥青的零剪切黏度,Carreau模型的拟合值小于Cross模型;相比于其他沥青高温流变参数和不可恢复蠕变柔量,沥青不可恢复蠕变柔量差与零剪切黏度的灰色关联度最高,能更好地反映沥青的高温性能;随着温度的升高,沥青车辙因子与零剪切黏度的灰色关联度逐渐增大;沥青零剪切黏度与不可恢复蠕变柔量差及车辙因子的关联性最好,3个指标均能较好地评价沥青高温性能.
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关键词
沥青零剪切黏度
高温性能
流变模型
灰色关联
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职称材料
采用间接拉伸蠕变试验评价沥青混合料低温抗裂性能
被引量:
5
3
作者
银花
高世强
《功能材料》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期9126-9130,共5页
为深入评价沥青混合料的低温抗裂性能,对3种(粗、中和细)级配AC-20沥青混合料进行了3个温度(0,-10和-20℃)条件下的间接拉伸低温蠕变试验。根据幂函数模型计算得到了沥青混合料的低温蠕变柔量,并基于时-温等效原理,以-10℃为参考温度建...
为深入评价沥青混合料的低温抗裂性能,对3种(粗、中和细)级配AC-20沥青混合料进行了3个温度(0,-10和-20℃)条件下的间接拉伸低温蠕变试验。根据幂函数模型计算得到了沥青混合料的低温蠕变柔量,并基于时-温等效原理,以-10℃为参考温度建立了幂函数模型蠕变柔量主曲线,分析了沥青混合料的低温蠕变性能和低温抗裂性能。结果表明,温度在0℃时,中间级配混合料的低温抗裂性能最好,而随着温度降低到-20℃时,粗级配混合料的低温抗裂性能变最好;采用幂函数模型能够较好地描述沥青混合料扩宽时间域的低温蠕变柔量主曲线,其参数幂指数m能较好地表示沥青混合料的低温松弛能力,在宽时间域内,细级配混合料的低温松弛性能增大,相应的其低温抗裂性也最好。
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关键词
间接拉伸蠕变
沥青混合料
蠕变柔量
低温抗裂性能
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职称材料
基于灰色模型的沥青混合料低温指标预测
被引量:
2
4
作者
朱运鼎
银花
《建筑材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期1104-1110,共7页
为综合考虑沥青低温性能对沥青混合料低温性能的影响,并实现对混合料低温性能的预测,采用弯曲梁流变试验及常规低温试验测定了5种沥青及其混合料的低温评价指标,并与约束试件温度应力试验结果进行了灰色关联分析,建立了分数阶灰色预测模...
为综合考虑沥青低温性能对沥青混合料低温性能的影响,并实现对混合料低温性能的预测,采用弯曲梁流变试验及常规低温试验测定了5种沥青及其混合料的低温评价指标,并与约束试件温度应力试验结果进行了灰色关联分析,建立了分数阶灰色预测模型.结果表明:沥青低温连续分级温度、玻璃态转变温度、脆点、不同温度下的蠕变速率和耗散能比对混合料低温性能影响较大;冻断温度和转折点温度FGM(1,4)模型的误差分别为1.83%和3.71%,精度为优,预测结果合理.
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关键词
沥青混合料
分数阶灰色预测模型
低温性能
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职称材料
题名
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
机构
内蒙古大学
交通学院
内蒙古大学桥梁检测与维修加固工程技术研究中心
出处
《功能材料》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期10157-10165,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(11562013)
内蒙古自然科学基金资助项目(2020MS01013)
内蒙古交通科技资助项目(222000-5206034)。
文摘
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。
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
Keywords
viscoelastic model
fractional derivative model
bending beam rheometer(BBR)test
asphalt
low-temperature properties
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
U414 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
沥青零剪切黏度与高温流变参数灰色关联分析
被引量:
18
2
作者
银花
李凯
机构
内蒙古大学
交通学院
内蒙古大学桥梁检测与维修加固工程技术研究中心
出处
《建筑材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期108-113,121,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(11562013)
中铁十九局集团科技项目(22200-5176023)
文摘
采用动态频率扫描试验和稳态剪切试验测试5种沥青的黏度曲线,并采用Cross模型和Carreau模型这2种流变模型拟合得到沥青60℃零剪切黏度,分析沥青的稳态流动特性;通过沥青温度扫描试验和多重应力蠕变恢复试验,测定5种沥青在不同温度下的流变参数和不同应力水平下的不可恢复蠕变柔量及不可恢复蠕变柔量差,并对5种沥青零剪切黏度与高温流变参数进行灰色关联分析.结果表明:与动态频率扫描试验相比,稳态剪切试验更加适合用来测定基质沥青和改性沥青的零剪切黏度;Cross模型和Carreau模型均可较好拟合5种沥青的零剪切黏度,Carreau模型的拟合值小于Cross模型;相比于其他沥青高温流变参数和不可恢复蠕变柔量,沥青不可恢复蠕变柔量差与零剪切黏度的灰色关联度最高,能更好地反映沥青的高温性能;随着温度的升高,沥青车辙因子与零剪切黏度的灰色关联度逐渐增大;沥青零剪切黏度与不可恢复蠕变柔量差及车辙因子的关联性最好,3个指标均能较好地评价沥青高温性能.
关键词
沥青零剪切黏度
高温性能
流变模型
灰色关联
Keywords
asphalt zero shear viscosity
high temperature performance
rheological model
grey correlation
分类号
TU535 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
采用间接拉伸蠕变试验评价沥青混合料低温抗裂性能
被引量:
5
3
作者
银花
高世强
机构
内蒙古大学
交通学院
内蒙古大学桥梁检测与维修加固工程技术研究中心
出处
《功能材料》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期9126-9130,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(11562013)
内蒙古自然科学基金资助项目(2020MS01013)
内蒙古交通科技资助项目(222000-5206034)。
文摘
为深入评价沥青混合料的低温抗裂性能,对3种(粗、中和细)级配AC-20沥青混合料进行了3个温度(0,-10和-20℃)条件下的间接拉伸低温蠕变试验。根据幂函数模型计算得到了沥青混合料的低温蠕变柔量,并基于时-温等效原理,以-10℃为参考温度建立了幂函数模型蠕变柔量主曲线,分析了沥青混合料的低温蠕变性能和低温抗裂性能。结果表明,温度在0℃时,中间级配混合料的低温抗裂性能最好,而随着温度降低到-20℃时,粗级配混合料的低温抗裂性能变最好;采用幂函数模型能够较好地描述沥青混合料扩宽时间域的低温蠕变柔量主曲线,其参数幂指数m能较好地表示沥青混合料的低温松弛能力,在宽时间域内,细级配混合料的低温松弛性能增大,相应的其低温抗裂性也最好。
关键词
间接拉伸蠕变
沥青混合料
蠕变柔量
低温抗裂性能
Keywords
indirect tensile creep
asphalt mixture
creep compliance
low-temperature cracking resistance
分类号
U414 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
基于灰色模型的沥青混合料低温指标预测
被引量:
2
4
作者
朱运鼎
银花
机构
内蒙古大学
交通学院
内蒙古大学桥梁检测与维修加固工程技术研究中心
出处
《建筑材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期1104-1110,共7页
基金
内蒙古自然科学基金资助项目(2020MS01013)
内蒙古交通科技资助项目(222000-5206034)
国家自然科学基金资助项目(11562013)。
文摘
为综合考虑沥青低温性能对沥青混合料低温性能的影响,并实现对混合料低温性能的预测,采用弯曲梁流变试验及常规低温试验测定了5种沥青及其混合料的低温评价指标,并与约束试件温度应力试验结果进行了灰色关联分析,建立了分数阶灰色预测模型.结果表明:沥青低温连续分级温度、玻璃态转变温度、脆点、不同温度下的蠕变速率和耗散能比对混合料低温性能影响较大;冻断温度和转折点温度FGM(1,4)模型的误差分别为1.83%和3.71%,精度为优,预测结果合理.
关键词
沥青混合料
分数阶灰色预测模型
低温性能
Keywords
asphalt mixture
fractional grey prediction model
low temperature performance
分类号
U414 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
作者
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1
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
银花
李凯
《功能材料》
CAS
CSCD
北大核心
2021
6
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职称材料
2
沥青零剪切黏度与高温流变参数灰色关联分析
银花
李凯
《建筑材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
18
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职称材料
3
采用间接拉伸蠕变试验评价沥青混合料低温抗裂性能
银花
高世强
《功能材料》
CAS
CSCD
北大核心
2021
5
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职称材料
4
基于灰色模型的沥青混合料低温指标预测
朱运鼎
银花
《建筑材料学报》
EI
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CSCD
北大核心
2023
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