Welcome彩票中心

歡迎光臨瀝青破碎機、瀝青再生料設備、RAP銑刨料熱再生破碎篩分設備專業生產廠家 - 江蘇錫寶重工機械有限公司

錫寶重工

品質錫寶 智造未來專注于瀝青再生料破碎篩分設備研發與生產

全國咨詢熱線

13812268018
當前位置: 首頁 > 新聞資訊 > 技術知識

瀝青材料的感溫性概述

Welcome彩票中心公路瀝青路面要經受一年四季的考驗,人們都希望夏天瀝青要硬一些、不發軟,冬天要柔 韌一些、不發脆。而實際上,瀝青總是夏天軟冬天脆,只不過程度不同面已。表征瀝青隨溫度 而發生性質變化幅度的指標就是感溫性指標。


 在施工期間,瀝青加熱、噴灑、拌和、碾壓成型可高達100℃以上,甚至達到200℃, 此時完全是流動的液體。在路面通常的使用溫度下,瀝青既非完全的固態彈性體,又不是完 全的粘性液體,而是典型的粘彈性體。在夏天,路面溫度可達70℃,北方冬天達-40℃甚至 更低。在此溫度環境下,瀝青從牛頓液體變成接近虎克彈性體,中間經歷了粘彈性體的復雜 階段。而在不同溫度條件下,它的流變性能有極大的差異。另外,它還因荷載作用時間不同 而異,即在夏天,高速汽車荷載作用下可以認為它接近彈性,而在冬天,緩慢的溫度收縮又 呈現粘性流動性質。 


將瀝青的性質歸結到勁度(Sf ness) , 它與溫度、荷載作用時間成為圖2-1-1的主曲線。在 低溫及短的荷載作用時間下,瀝青呈現彈性行為,其主要的研究對象是低溫開裂;在高溫及長 時間的或反復的荷載作用條件下,呈現粘性行為,其主要的研究對象是永久變形(流動);在其 間的中等溫度及時間條件下,瀝青呈現典型的粘彈性行為,其中抗疲勞性能是研究的重點。可 以說,所有瀝青的路用性能都是圍繞這些性能進行論述的。瀝青在不同溫度下的這些性質可 以用圖2-1-2描述。在低溫(低于玻璃化溫度Tg)狀態下是玻璃狀的彈性態(彈性模量),高溫 時為流動態(粘度),在大部分道路的使用期是類似于橡膠的粘彈性態(勁度模量)。

瀝青材料的感溫性概述(圖1)

由于瀝青材料的粘彈性,它的任何性質都是 溫度和時間的函數,圖2-1-3表示瀝青在60℃下 60℃ lh 流淌1h,相當于25℃下流淌了10hl。所以瀝青 在高溫、快速荷載條件作用下的力學響應與低溫、 長時間荷載作用的力學響應將可能是等效的,這 就是瀝青材料流變學的溫度和時間的轉換法則, 1h 關于這些將在流變學一章中詳細敘述。



在圖2-1-4中,有3種25℃針人度或60C粘 度相同的瀝青A、B、C,當溫度提高后,C瀝青的 針人度或粘度小于B,B瀝青的小于A;當溫度降 圖2-1-3瀝青結合料的流變性質 低后,C瀝青的針人度或粘度大于B,B瀝青的大 于A。也就是說,變化相同的溫度,A瀝青的針入度或粘度的變化小于B瀝青,而B瀝青的變 化小于C瀝青,這種受溫度影響瀝青性質變化的程度就叫做瀝青的溫度敏感性,簡稱感溫性。 圖中,A瀝青的感溫性小于B瀝青,B瀝青的感溫性小于C瀝青。從實用的角度考慮,感溫性 不僅是瀝青流變學的核心,也是瀝青使用性能的核心。 低溫275 常溫 夏季 工期 kg/cm2 60PEN L2400 1600 B c 300 c 25 -23.3 25 60 135 溫度(C) 溫度(℃) 圖2-1-4不同感溫性的瀝青 


最常用的描述瀝青感溫性的指標是針人度指數PI值,在荷蘭、阿根廷、瑞典、前蘇聯等國 已把針人度指數P列為瀝青標準指標,而且都要求道路瀝青的PI在-1.0~+1.0范圍內。 研究者在瀝青流變學研究中指出,瀝青的感溫性與感時性往往是有矛盾的,針入度指數反映瀝 青偏離牛頓流體的程度,當PI<-2時,瀝青的溫度敏感性強,同溫度條件下更接近牛頓流體 的性質(流變指


數即復合流動度值高),但在低溫時顯示明顯的脆性特征;當PI>+2時,瀝青 具有明顯的凝膠特征,瀝青的耐久性是不好的,它的低溫脆性雖小,但顯示較強的荷載速率感 應性,與牛頓流體偏離較大,即流變指數往往較小,所以在大變形條件或變形速率很低時,抗裂 性能變差,這對溫縮裂縫很重要。說明對道路瀝青來說,P1太低和太高都是不好的。這就是 普遍規定PI在-1.0~+1.0間的原因。



 大部分國家雖然未直接列人此類指標,但都采用高溫和低溫兩方面的指標綜合反映感溫 性。前蘇聯除規定PI外,還規定了25℃及0℃兩個溫度的針人度。最令人注目的是1990年加 拿大的新瀝青標準(表1-3-17),它直接以瀝青感溫性作為評價瀝青質量的核心指標。在加拿 大的標準中,按照25℃針人度和60℃粘度或135℃粘度兩個不同溫度的指標有效地描述了瀝 青的感溫性


Welcome彩票中心要求,并以此將溫度敏感性分為A、B、C三級。 

瀝青材料的感溫性概述(圖2)

表1-3-15中美國SHRP道路瀝青結合料規范是根據路用性能分別規定高溫及低溫時的性 能要求的,這就從根本上規定了瀝青感溫性的要求。規范規定了從PG52-10的溫度范圍62℃ 到PG82一34的116℃的不同要求,實際上美國各地的溫度范圍大體為68℃~98℃,一般的非 改性瀝青的道路瀝青針入度指數PI在-0.5~-1.0之間,所能承受的溫度范圍最高約為 90°.對一般的道路而言,基本上能夠滿足使用要求。而對更為殘酷的氣候條件或交通條件的 道路, 則必須使用改性瀝青。



在美國, 對建筑瀝青類的標準, ASTM D 312-89及AASHTO M 239-73規定的屋面防水瀝青標準, ASTM D 449-89及AASHTO M 115-78規定的防潮防水瀝 青標準, ASTM D 2521-89規定的溝渠襯砌瀝青標準等都采用0℃(200g, 60s) 、25℃(100g, 5s) 、 46℃(50g,5s)等三個溫度的針入度要求控制感溫性。根據流變性能的時間溫度換算法則, 0℃、200g、60s的條件與5℃或10℃、100g、5s大體相近,而46℃、50g、5s的條件與30℃、100g、5s 大體相近。所有這些都說明在瀝青性能或瀝青標準中,感溫性指標的重要性。


此文關鍵詞: 瀝青感溫性