基于重复蠕变恢复试验的沥青高温性能评价指标研究

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我国沥青路面早期破坏现象严重,其中车辙破坏是路面最主要的损坏方式之一,这主要是由于沥青路面抵抗高温变形能力的不足,而沥青结合料的流变性能对路面高温性能的优劣起着至关重要的作用,因此,很多研究者开始着力于沥青结合料高温性能的研究,并对结合料高温性能评价指标的适用性进行评析。本文选取了具有代表性的6种沥青,包括2种普通沥青和4种改性沥青,从研究沥青结合料高温性能的角度出发,分别对6种沥青进行了常规试验、动态剪切试验和重复蠕变恢复试验,研究沥青的流变特性,对比目前国内外常见的沥青高温性能评价指标的评价效果,并与沥青混合料的轮碾车辙试验相比较,探讨不同高温指标的优劣,研究得到以下结论:(1)常规沥青高温性能评价指标软化点TR&B、当量软化点T800和60℃动力粘度η在评价改性沥青的高温性能优劣时结果不一致;常规试验结果表明lgP-T更符合二次曲线lgP=DT2+ET+F的形式;PI和T800相关性良好。(2) Superpave沥青高温性能评价指标有车辙因子G*/sin δ及其优化指标等抗车辙因子临界温度TG*/sinδ和改进型等抗车辙因子G*/(sinδ)9。动态剪切试验结果表明动态流变参数G’、G"、G*、δ和G*/sinδ和温度、老化等因素明显相关,普通沥青与改性沥青变化趋势不同;短期老化前后沥青的PG高温等级降低了1-2个,改性沥青较普通沥青降级更加明显;TG*/sinδ没有从根本上解决PG分级所用高温指标存在的问题,只能作为一个参考指标;用G*/(sinδ)9代替G*/(1-1/sinδ·tgδ)作为新的优化指标更为合理。(3)重复蠕变恢复试验结果表明沥青蠕变柔量、应变、应力水平、时间、温度等因素间互相影响制约,变化复杂但规律明显;改性沥青由于其特有的延迟弹性特性表现出与普通沥青不一样的流变特性;通过重复蠕变恢复试验得到的欧洲各国常用的沥青高温性能评价指标零剪切粘度ZSV在实际应用时有所局限。(4)通过室内60℃车辙试验分析了各评价指标与沥青混合料高温性能的相关性。车辙试验结果分析认为各沥青高温性能评价指标中最优指标是蠕变劲度的粘性成分Gv,建议采用60℃温度水平、120Pa应力水平下的结果,其次为累积应变、Superpave及其优化指标;ZSV由于计算方法等原因,可用性不高;常规指标中60℃动力粘度和T800仍然可以在评价沥青高温性能时起到参考作用。
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