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评价沥青的实用耐久性指标.docx

上传人:niupai21 2022/5/8 文件大小:15 KB

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文档介绍

文档介绍:: .
评价路面沥青的实用流变性指标
流变学研究的流体,可分为牛顿型流体和非牛顿型流体,所谓流变性实质是恒值荷载Z=Z0H(t),H(t)称为单位阶跃函数或Heaviside函数,求此式应变£为多少;第二阶段从t=t1开始,应变£固定为£1,也就是说杆端固定不动,此时应力将发生怎样的变化。
Kelvin模型Kelvin模型是由弹性元件和粘壶元件相互并联组成的,在所有时刻,两个元件的伸长£总是相同的,其总应力为△£=£‘+£〃=E£+F£,将其改写成标准形式:
式⑸为Kelvin模型的本构方程。
以上四种模型为粘弹性材料的最基本模型,在实际应用中可以根据实际情况选择,也可以根据实际情况应用这几种基本元件构建更复杂的模型,其本构方程可根据以上四个方程的思路来建立,只是方程更为复杂而已。

沥青与沥青混合料在高温和长时间荷载作用下,其变形则以粘性流动为主;在大多数实际使用情况下,它们的变形处于粘弹性状态,因此可以用Burgers二模型来描述其流变行为,Burgers二模型的本构方程如下:
£(t)=Z01/E1+1/n1+1/E2(1-eE2n2t)(6)
其中,Z0为压缩荷载;t为加载时间;E1为Maxwell模型中的弹性模量;n1为Maxwell模型中的粘性系数;E,为Kelvin模型中的弹性模量;n2为Kelvin模型中的粘性系数。在Burgers模型的四参数中,n1是评价抗流动变形的主要指标[3],道路产生永久变形的主要原因来自于沥青混合料的n1,部分也来自E2和n2,而沥青混合料所具有的粘弹性,是因为它继承了沥青的粘弹性,因此求得了沥青Burgers模型的四个参数,也就可以预测沥青混合料的粘弹性性质,从而也就可以预估沥青路面的车辙,这与美国的SHRP规范和英国的Shell设计思想是一致的。
3. 沥青流变性的测定方法及与路面性能的关系
沥青的流变性质可以采用各种形式流变仪,如同轴旋转流变仪、动态剪切流变仪、梁弯曲流变仪等对其流变性质进行研究。在不同的剪变率下,测定沥青的粘度来进行研究,通常包括测定沥青物系的弹性、粘性、蠕变、应力松弛、结构粘度、应变时效、触变性、劲度模量等。在模型理论中,沥青的弹性、粘性和塑性可以用弹簧、滑板等元件组成各种模型来描述沥青的流变行为。动态剪切流变试验,通过测量沥青的复数模量G3和相位角S来确定沥青的疲劳因子达到极限时的温度,表征沥青在常温温度域的较低温度状态下的抗疲劳开裂能力。弯曲梁流变试验,通过量测沥青结合料在路面最低设计温度下的蠕变劲度s和蠕变速率m值来反映沥青结合料的抗低温开裂特性。
针入度与路面性能的关系。在不同的环境条件下,沥青所表现出的流变特性是不一样的。根据沥青的流变特性来判断沥青路用性能的好坏。不同针入度,道路的使用寿命也不同,通过试验,根据沥青胶结料硬化对HMA各面裂缝发展影响的研究得出了以下结论a当沥青胶结料在25C时的针入度降至20以下时,可能发生严重路面开裂;〜30之间时,可能出现某种程度的开裂;,压实充分,且沥青胶结料针入度高于30时,可能具有高