沥青与沥青混合料规程新增试验讲解.ppt

DSR计算公式示意图如图6所示。 由于沥青胶结料特性对温度有较大的依赖性，因此流变仪必须要能精确地控制试样温度。这通常是通过循环流体浴或强制空气浴完成。流体浴一般用水环绕试样。温度控制器使水循环，这样可以精确地调节，使试样温度一直保持在所需温度。空气浴工作原理同水浴一样，只不过在试验期间围绕试样的是加热的空气。两种情况的任一种，即其水温或者气温的控制必须使整个试样温度一致，变化应小于0.1℃。 试验中的计算是由流变仪软件 自动完成的。其中试样的半径是重要的因素，因为G*是半径的4次方关系，所以对试样进行仔细修整是非常重要的。试样的高度（两板间的间隙）也是非常重要的因素，它受控制设备以及使用者水平的影响很大。 4、方法概述 沥青试样放置好且试验温度稳定后，使用者一定要用大约10min时间等待试样温度同测试温度平衡。实际温度平衡时间因设备和沥青而异，应采用配有非常精的确温度感应能力的假试件进行检查。一个计算机同DSR相联，以控制试验参数和记录试验结果。试验包括用流变仪软件施加一个恒定的震荡应力，并记录产生的应变和时间滞后。Superpave规范要求，震荡速度10rad/s，大约1.59Hz。 使用者输入一个施加应力的值，此值会在沥青中引起剪应变（有时叫做应变振幅）的近似量。剪切应变值从1%~12%变化，这种变化取决于被测试的胶结料的劲度，相对软弱的材料，在高温下测试（如未老化的胶结料和RTFO老化胶结料），其应变值大约在10%~12%。硬材料（如在中等温度下测试的PAV残留物）其应变值大约1%。 被测试的材料劲度也同试验用的旋转轴大小有关，未老化的胶结料和RTFO老化的胶结料用25mm直径的旋转轴试验。PAV老化的胶结料，用8mm旋转轴试验，如图所示。 在此方法的最初阶段，为获得规定剪应变范围而施加的应力用流变仪进行测量，然后，在试验期间非常精确的保持这种应力水平。在试验期间，剪应变会因设定值的变化而少量变化，流变仪软件控制剪应力的变化。 开始试验时，试样加载10个周期作为预备条件，在加10个周期来获取时间数据，流变仪软件自动计算和报告 和δ值，这些值可以与规范要求做对照。 5、数据提交 DSR能够测量沥青对温度、频率和应变水平的反应。然而，SHRP规范定要求在G*值和δ值用特定的条件进行试验。完整的试验报告应该包括： （1）试验板直径，精确到0.1mm；试验间隙，精确到1μm。 （2）试验温度，精确到0.1℃。 （3）试验频率，精确到0.1rad／s。 (4) 应力或应变变大小，精确到0.01％。 (5)复合模量G*，单位kPa，精确到3位有效数字。 (6)相位角(δ)，精确到0.1o。 6、精密度 6.1重复性试验为两个结果的差(用平均值的百分数表示)不超过表1中给出的重复性的精度值，则两个结果是可靠的。 6.2再现性试验为两个结果的差(用平均值的百分数表示)不超过表1中给的再现性精度值，则这两个结果是可靠的。 条 件 两个结果的允许差％ 重复性 原样沥青：G*/sin(δ)(kPa) 6.4 TFOT/RTFOT残留物：G*/sin(δ) (kPa) 9.0 PAV残留物：G*/sin(δ) (kPa) 13.8 再现性 原样沥青：G*/sin(δ) (kPa) 17.0 TFOT/RTFOT残留物：G*/sin(δ) (kPa) 22.2 PAV残留物：G*/sin(δ) (kPa) 40.2 表1 重复性和再现性允许值 7、本试验记录表： 试验板直径(mm) 试验间隙(mm) 试验频率(rad/s) 应力或应变大小(%) 相位角 复合模量(Kpa) 8、试验结果评价 美国SHRP规范定义G*/sinδ 为车辙因子，其值大表示沥青的弹性性质显著。G*增大，sinδ减小，则G*/sinδ 值大，这将有利于增强沥青材料的抗永久变形的能力。 沥青路面的车辙变形主要出现在夏天高温季节，美国通过对50多条试验路的观察和研究，对沥青材料提出了作为抗永久变形的车辙因子指标如下： 原始沥青 G*/sinδ＞1.0 kPa 旋转薄膜烘箱试验后的沥青 G*/sinδ＞2.2 kPa 车辙因子G*/sinδ表征沥青材料的抗永久变形能力，反映了沥青的高温性能。这一试验适用于温度范围为5℃～85℃，G*为0.1 kPa～10000 kPa范围内。 8.1试验结果表征路面的抗永久变形 沥青胶结料对荷载总的反应包括两部分：弹性（可恢复）和粘性（不可恢复）。路面的车辙或永久变形是路面在高使用温度时，对反复荷载的反应中不可恢复的成分积累的结果。 SHRP规范定义的G*/sinδ ，代表总胶结料劲度的高温粘性成分。