資源描述：
《瀝青結(jié)合料的低溫性能.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、瀝青結(jié)合料的低溫性能交通工程學(xué)院張?jiān)賯b第一節(jié)概述第二節(jié)瀝青結(jié)合料的低溫勁度模量第三節(jié)瀝青的低溫針入度第四節(jié)瀝青的脆點(diǎn)與當(dāng)量脆點(diǎn)第五節(jié)瀝青的延度第六節(jié)瀝青的低溫收縮第七節(jié)瀝青的直接拉伸試驗(yàn)第八節(jié)瀝青的簡支梁彎曲蠕變?cè)囼?yàn)第九節(jié)瀝青的低溫粘度第十節(jié)瀝青的玻璃化溫度第十一節(jié)瀝青低溫抗裂性能指標(biāo)的驗(yàn)證第一節(jié)概述瀝青路面的開裂是各國道路界普遍關(guān)心的問題。路面裂縫的危害在于從裂縫中不斷進(jìn)入水分使基層甚至路基軟化，導(dǎo)致路面承載力下降，產(chǎn)生卿漿、臺(tái)階、網(wǎng)裂，加速路面破壞。因此，提高路面的抗裂性能是瀝青路面的重要課題。瀝青混凝土面層溫度開裂是路面破壞的主要形式之一一般認(rèn)為，瀝青路面的低溫開裂有
2、兩種型式:一種是由于氣溫驟降造成面層溫度收縮，在有約束的瀝青層內(nèi)產(chǎn)生的溫度應(yīng)力超過瀝青混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)造成開裂。溫度開裂的另一種形式是溫度疲勞裂縫。在我國，實(shí)際還存在第三種模式，是由于水泥、石灰、粉煤灰穩(wěn)定類的半剛性基層收縮(溫縮和干縮)或者已經(jīng)開裂了的半剛性基層在裂縫部位的應(yīng)力集中與瀝青面層的低溫收縮、荷載作用產(chǎn)生的綜合作用，使溫縮裂縫較多地產(chǎn)生。其中瀝青面層的收縮起了主要的引發(fā)作用。這些裂縫實(shí)際上是溫縮裂縫和半剛性基層收縮裂縫的反射性裂縫的綜合裂縫。瀝青路面的低溫收縮裂縫與瀝青結(jié)合料的低溫品質(zhì)及瀝青混合料的溫度收縮性能有關(guān)瀝青路面的低溫抗裂性能主要取決于瀝青結(jié)合料的低溫
3、拉伸變形性能，瀝青結(jié)合料的性能起到特別重要的作用，其貢獻(xiàn)率達(dá)到90%。這時(shí)的混合料非常堅(jiān)硬，溫合料的礦料級(jí)配對(duì)抵抗收縮變形導(dǎo)致的開裂無能為力，其貢獻(xiàn)率充其量只有10%。針對(duì)瀝青路面溫度開裂問題，各國鋪筑了許多試驗(yàn)路，研究影響溫度開裂的因素，一致的結(jié)論是：瀝青本身的特性是影響低溫開裂的主要因素，并提出了表征其低溫品質(zhì)的指標(biāo)，這些指標(biāo)包括:瀝青針人度、勁度、針人度指數(shù)PI、針入度粘度指數(shù)PVN、低溫延度、弗拉斯脆點(diǎn)等。我國的研究情況：現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTJ032-94)對(duì)重交通道路瀝青技術(shù)要求規(guī)定用15℃延度評(píng)價(jià)瀝青的低溫抗裂性能。國家“八五”科技攻關(guān)專題選擇了
4、10℃延度及當(dāng)量脆點(diǎn)T1.2作為瀝青低溫抗裂性能指標(biāo)，既有先進(jìn)性，能反映瀝青的低溫抗裂性能，又具有實(shí)用價(jià)值，符合我國國情。第二節(jié)瀝青結(jié)合料的低溫勁度模型美國賓州試驗(yàn)路的結(jié)果證實(shí)，橫向裂縫與瀝青勁度最為相關(guān)。瀝青結(jié)合料的勁度和瀝青含量是解釋溫度開裂的關(guān)鍵性指標(biāo)。瀝青材料在路面服務(wù)條件下是粘彈性材料，在荷載作用下，應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系呈現(xiàn)非線型關(guān)系，為了能像普通固體材料采用彈性模量一樣使用方便，采用勁度模量的概念。勁度模量是取決于溫度和荷載作用時(shí)間而變化的參數(shù)。式中：б和ε—瀝青材料所受到的應(yīng)力和產(chǎn)生的應(yīng)變;t—荷載作用時(shí)間;T—溫度。首先瀝青材料的勁度模量是溫度的函數(shù)瀝青材料的勁度
5、模量還是荷載作用時(shí)間的參數(shù)有幾種情況:(1)通常意義上的時(shí)間（2）加載速率（3）換算時(shí)間在論述瀝青結(jié)合料或?yàn)r青混合料的勁度模量(包括回彈模量)時(shí)，一定要說明溫度和時(shí)間兩個(gè)概念。將不同加載速率的試驗(yàn)結(jié)果一起比較，或者不考慮時(shí)間關(guān)系進(jìn)行不同溫度的模量換算往往是不合適的。在很低溫度或快速加載情況下，瀝青材料接近于彈性體，粘性成分的影響很弱，才有可能將時(shí)間的影響忽略不計(jì)。瀝青結(jié)合料的勁度模量還可從VanderPoer諾漠圖求出它取決于瀝青的針人度指數(shù)PI、軟化點(diǎn)及荷載作用時(shí)間，當(dāng)為w級(jí)瀝青(蠟含量高時(shí))PI要從不同溫度的針入度回歸求出，軟化點(diǎn)要用當(dāng)量軟化點(diǎn)T800代替。當(dāng)瀝青的粘度
6、已經(jīng)測定時(shí)，瀝青的勁度模量S可以簡單地由下式求得:式中：б和ε—拉伸狀態(tài)下的應(yīng)力和應(yīng)變;ω—應(yīng)變速率;λ—拉伸粘度，它與通常的剪切粘度η存在三倍法則λ=3η，也就是說瀝青的勁度相當(dāng)于時(shí)間為3s時(shí)的粘度。Heukelom和Klomp提出的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式瀝青混合料的低溫勁度是決定是否開裂的最根本因素，而決定瀝青混合料低溫勁度的主要因素是瀝青結(jié)合料的勁度和瀝青在混合料中所占的比例。式中:Smix（t，T）、Sbit(t,T)—瀝青混合料及瀝青結(jié)合料在時(shí)間t和溫度T條件下的勁度模量;Cv—瀝青混合料中礦料體積含量。為了使瀝青路面有良好的使用性能，希望在夏季高溫季節(jié)有較高的勁度，而在冬
7、季低溫狀態(tài)下的勁度模量要小，首先需要選擇適宜的油源，這一點(diǎn)已為世界所公認(rèn)。原油品種對(duì)瀝青性質(zhì)起決定性作用，不同油源的瀝青低溫抗裂性能有很大的區(qū)別。第三節(jié)瀝青的低溫針入度瀝青的針人度與瀝青路面的使用性能具有密切的關(guān)系，針人度是我國選擇瀝青標(biāo)號(hào)的最主要的依據(jù)。對(duì)油源相同或溫度敏感性相同的瀝青，針人度大即較稀的瀝青有較低的勁度模量，比較稠瀝青的路面裂縫少。瀝青混合料的脆化點(diǎn)溫度與5℃針入度有較好的相關(guān)關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)差僅為士2℃Gaw在研究了試驗(yàn)路的開裂情況后得出了從25℃和5℃針入度預(yù)測路面能夠承受的最低開裂溫度，如圖2-3
