橡胶沥青流变性能探究进展

1、橡胶沥青流变性能探究进展摘要：橡胶沥青的流变性能对进一步提高橡胶沥青的优越 性具有指导意义，针对目前国内外关于橡胶沥青流变性能的 研究状况，本文对橡胶沥青流变性的评价方法、影响因素进 行了评述。针对目前国内外的研究现状，提出了橡胶沥青流 变性研究的不足：1、橡胶沥青的流变模型与传统沥青不同, 仍然用传统的方法来评价橡胶沥青显得不足；2、沥青流变 性的优劣不等价与混合料的性能，评价不同改性沥青混合料 的性能要结合影响混合料性能特定的因素：油石比、混合料 级配等。关键词：橡胶沥青；流变性能；评价方法；影响因素;性能对比中图分类号：u416. 217abstract： rheological sig

2、nificance for further asphait rubber. for the文献标志码：a文章编号： properties of is a guiding enhance the advantages of rheological properties ofasphalt rubber state at home and abroad , in this paper,describing the methods of evaluation, affect factors of rubber asphait. this paper propose the insufficiento

3、f asphalt rubbers rheological properties study for research at home and abroad：1 、 rubber asphait rheological model different from the traditional asphait, still use traditional methods to evaluate the insufficient rubber asphalt becomes shortage；2 、 asphalt rheology is not equivale nt to the merits

4、 of the performance with the mixture, evaluation of different performance of modified asphait mixture to combine the performance impact of specific factors： whetstone ratio, mixture gradation, etckeywords： rubber asphalt； rheological properties； evaluation methods； factors； performance comparison 0引

5、言从轮胎中回收的橡胶作为一种弹性粘合添加剂已经被 广泛地应用在路面工程中。破碎轮胎胶粉改性沥青展现出良 好的力学性能，提高了路面的耐久性，减少了反射裂缝和良 好的抗疲劳性能。此外，从环境的角度来看，废旧轮胎橡胶 作为沥青改性剂来使用对解决资源的浪费和轮胎的处置是 有利的。流变学研究简单来说就是研究材料的流动和变形的发 生与发展的一般规律的科学。流变性是指物体受力变形与时 间关系的性质。常规沥青混合料和橡胶粉改性沥青混合料在 受剪切作用的时候大致会显示出剪切增稠（即膨润性）、牛 顿体、剪切变稀（即假塑性）等性质。本文在参考国内外文 献的基础上，对评价橡胶沥青流变性的方法、影响沥青流变 性的因素以

6、及与其它改性沥青流变性的对比结果进行了评 述。1橡胶沥青的流变性质流变性研究简单来说就是研究材料对所施加应力的时 间-温度响应。室内试验结果表明，177*时橡胶沥青在恒 定外力剪切作用下，其粘度随外力作用时间的长短而发生变 化，当改为较弱的恒定外力作用，其粘度又随时间逐渐恢复。 这是因为橡胶沥青沥青在外力的作用下，内部结构会发生破 坏，使得分子排列有序化，使得粘度降低。而在破坏的同时, 结构也在重新形成，破坏速率随时间而减小。这类流体的流 变行为是属于具有时间依赖性关系的系统，其特点是切变速 率不仅依赖于所施加的外力的大小，而且还依赖与切应力所 施加的时间的长短。橡胶沥青的流变行为属于典型的正

7、触变 性流体，即恒定剪切速率下出现剪切变稀现象。2橡胶沥青流变性能的评价方法2. 1广义maxwe 11模型f. j. navarro等人利用广义maxwe 11模型研究橡胶粉 改性沥青的动态线性粘弹性性质，发现使用橡胶粉的加入 对高温下的储存模量和损失模量都有显著的提高，而对低 温下的两种模量则有显著的减小。橡胶沥青增强了粘弹性性 质，比常规沥青具有更高的粘性。广义maxwe 11模型是由许 多maxwell体并联而成如图1,设单个maxwell模型共有n 个，每个模型包含的常量分别为e, t , e, n，对于单 个maxwell模型，其应力应变关系为：（1）以上n个这样的方程可以得到：（

8、2）其中p、q为系数。maxwell模型具有以下两个性质：1、 在应力长期作用下应变能无限增长；2、在瞬时加载情况下, 有瞬时应变产生。2. 2动态剪切流变试验美国战略公路研究计划（shrp）在沥青结合料路用性能 规范中提出评价沥青结合料高温稳定性和中等温度条件下 疲劳特性的指标是采用动态剪切流变仪（dsr）o通过测量沥 青胶结料的复数剪切模量（g）和相位角（§）来表征沥青 胶结料的粘性和弹性性质。g是材料重复剪切变形时总阻力 的度量，包括两部分：实数部分储存弹性模量（g）和虚 数部分损失弹性模量（g）。8是由于材料粘性成分的影响, 当对材料输入正弦应力与产生的正弦应变响应不同步，滞

9、 后一个角度而产生的。g、g"和8的关系表示如下：g = geos 6g" = gsins （3）tan 6 = g" /g'shrp在沥青结合料路用性能规范中要求对原样沥青及 旋转薄膜烘箱老化后残留沥青分别进行dsr试验来评价沥青 的抗永久变形能力°shrp规范定义g/sin8为车辙因子，其 值越大，表明沥青的抗永久变形能力越强。因此以最高路面 设计温度下沥青结合料的dsr试验指标g/sin8作为沥青结 合料的高温评价指标，沥青材料的g/sin8指标应满足以下 要求：1、原样沥青的g/sin 8不得小于l.okpa； 2、rtf0t 后残留沥青的g/sin 8不得小于2. 2kpao这一试验适用的温 度范围为5-85°c, g在0. 1-1000 kpa范围内。同时，shrp采用经过旋转薄膜烘箱试验及压力老化后的 沥青在中等路面设计温度下沥青结合料的dsr试验指标 gsins作为沥青结合料疲劳耐久性指标，值越大表明重复 荷载作用下的能量损失速度越快。有试验