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1、沥青材料的粘弹性。!∀#∃%梁锡三译一、三、沥引言青的劲度沥青混合料的性质强烈地受到结合料性为了研究单轴荷载条件下应力∗的和应。,)+之间的关系,0∋%1)∀2#),引进了劲质的影响既然沥青和煤沥青是粘弹性的变∗。,因此也给混合料带来这种特性粘弹性意思度∗+的概念他将它定义为是指应力一应,变特性将依赖于时间和温度34夕∗/+,因对沥青材料而言为它们在热流变学上是,。5+和温简单的所以这种性质可看作是通用的关但既然这一关系将依赖于荷载时间∗于,6+,,这种材料的时间依赖性知识对于在工程度条件∗因此。,结构中成功使用沥青材料是极重要的47∗5丁+∗8+,∋(∃),,,最近在这
2、个领域的所有研究都是关于如果考虑&模型则在离加载,5以后应沥青而不是关于煤沥青的使用的这正好反开始时间变为。因映出这两种材料在实践中使用情况不同9一“49十犷∗:+,右入此在这篇论文中提出的最近所有详细资料,而都是涉及沥青结合材料的且基本上都是以为阻尼器的粘滞度+。根据实验室的研究结果因此二、流变特性;4旦∗>+已一/<∗5;=入+利用流变模型可以从定性上得出沥青材。,,料对作用应力的反应的基本认识最简单的公式∗>+表明在短荷载时间情况下∋(∃),是&%模型它由一个弹簧∗提供弹性,因为材料表现出弹性5?,反应+和一个阻尼器∗提供粘滞反应+串联当,时≅;。而成而在长荷载时间情况
3、下图,!−∀.)∀;、入;所示的模型提供了符合实际==5。性能的更真实的描述如从图/的应变一时或4入=5∗Α+,,间关系可以看到的那样它由于加入了表示这就是随着表示粘滞性的时间的延长而“”迟滞弹性反应的并联弹簧和阻尼器而不。同于&∋(∃),,模型己犷一谓、分户七之∀!为二尸,一∃肠犷#一岛下扒厂匡肠爪“白%,,斋亡时,司比亡图&沥青材料的∋沉()模型图∗随时间而变化的沥青的劲度。。均。定这就是针入度试验和上述软化点试验匀地减小,,。后者有两种试验方案一种是英国标准另在中等加荷时间情况下存在粘弹性公Η36&,0#%1)∀2#),>+代表了任一,一种是标准使用了式∗特定温
4、度的情况因为当。,。Η6&试验两种方案得出的结果约有/Α℃温度变化时粘滞度入也将变化图8表明。了不同温。差别针入度指数也对材料的温度敏感性给度的典型结果。在路面,出一个量度设计中荷载情况通常是动力的Ι∋%1)∀2#),,而不是静力的,在现场的沥青材料承受的应声称这个诺模图的精度。。是能在8倍范围内预估劲度值鉴于劲度随力脉冲可以近似地看作正弦荷载8在,∋(∃),,温度或荷载时间改变而变化很大如图所这种条件下可以对&模型或,。示这个精度被认为是满意的这种基础性别的模型使用一个连续正弦应力导出劲度表,Β研究对煤沥青做得相当少但它与沥青的主达式。∋二台3Χ,#5∗Δ+要差别是它有较大的
5、温度敏感性、“是应,。48二二4,四混合料劲度此处力振幅,角频率,Β从实践观点说来需要矿质集料和沥青,,Β。的混合料的劲度∗ϑ+而不是单纯沥青的劲7是频率以Ε为单位Κ。Μ,“”度∗3+在动力条件下∗凡》/?&Λ=ϑ+如果动力劲度定义为应力振幅∗吞+Ι∋%1)∀2#),已指出3。和3Κ之间的关系是,Β除以应变振幅∗套+则可导出下列表达式相当,简单的它只依赖于混合料中集料的体二;Ν,+。Ε)−Ο),#,%Π,#ϑΘ3一令石率夏百不Φ玉劝耳∗Γ+积浓度∗和用进一步的实验研究结果,将这一关系确定的>+比,同公式∗较表明在极端荷载时间“ϑ一/·‘ς,,。Κ乞万情况下静力劲度和动力劲度精
6、确地一致Τ毕了Υ,然而在粘弹性条件下静力劲度大约只是动?Κ盛,ΚΜ,式中%4?Ω:/ς∗八。+以&Λ=ϑ计。,力值的Γ?Ρ不过这一差别同图8所示因集料体积,4<沥青体积温度变化产生的数量级为/?的静力或动力叭澳料体积,。劲度的变化比较起来是不重要的所有沥青混合料都含有一定的空隙体∋%)∀#)。Ι1Θ,用静力和动力两种试验方积,在计算ΝΙ公ς+时都被忽略了式∗仅,,法对包含很多流变类型的>Γ种沥青进行了适用于空隙率等于或小于:Ρ的混合料但。,劲度测定其结果导致了他著名的劲度诺空隙较大的混合料可以使用一个校正系数。,一模图的发明这个图基本Σ是根据下列公式求得估计劲度的图解法·一
7、一,。.<‘一6‘,,∗3Θ+Τ∗命+Υ∗Ω+6,‘,Α式中是温度是时间尸是环与球法软化点,它是用经验方法确定的等粘滞性温。‘。和‘连同,度常数函数步和甲一起已表明和沥青的流变类型有关,已用针入度指,‘。,,数予以表达这个指数可以根据两个对规定枷的沥青有效的常规经验试验方法简单地评图:混合料劲度与沥青劲度的关系图:表明‘Ι均为?ΩΑ的各种混合料的砚北。、,‘与之间的关系并有一条表示纯沥青忿犷户=,。一的直线一起说明了加入集料的影响对于+3、在短荷载时间和∗或低温下出现的高叻、
