沥青材料的感温性.ppt

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1、沥青材料的感温性,交通工程学院,张再侠,沥青材料的感温性,第一节 概述 第二节 沥青感温性指标 第三节 改善道路沥青感温性的措施,沥青材料的感温性,第一节 概述,感温性指标：表征沥青随温度而发生性质变化幅度的指标。,沥青材料的感温性,弹性行为,低温开裂,粘弹性行为,永久变形,抗疲劳性能,粘性行为,沥青材料的感温性,沥青在不同温度下的这些性质可以用图2-1-2描述。在低温（低于玻璃化温度Tg）状态下是玻璃状的弹性态（弹性模量），高温时为流动态（粘度），在大部分道路的使用期是类似于橡胶的粘弹性态（劲度模量）。,沥青材料的感温性,由于沥青材料的粘弹性，它的任何性质都是温度和时间的函数，图2-1-3表

2、示沥青在60下流淌1h，相当于25 下流淌了10h。,沥青材料的感温性,从图中可以看出，变化相同的温度，A沥青的针入度或粘度的变化小于B沥青，而B沥青的变化小于C沥青，这种受温度影响沥青性质变化的程度就叫做沥青的温度敏感性，简称感温性。最常用的描述沥青感温性的指标是针入度指数PI值,沥青材料的感温性,第二节 沥青感温性指标,国际上用以表示沥青感温性能的指标有许许多多表达式，现在普遍采用的有针入度指数PI、针入度粘度指数PVN及粘温指数VTS等。表2-1-1表示这些指标所反映的温度范围。,沥青材料的感温性,1.沥青试验数据图（BTDC）,1969年，壳牌石油公司研究所 WHeukelom 提出了

3、一种沥青试验数据图（Bitumen Test Data Chart），简称BTDC，用以表征石油沥青常规试验性质的相互关系。这些性质包括针入度、软化点、粘度、脆点、滴点等。BTDC曲线的最大特点是能反映沥青全温度域的性质指标的变化情况，曲线的斜率表示沥青性能受温度影响变化的幅度，所以是表示沥青感温性的最好办法。,沥青材料的感温性,利用BTDC，可以区分三种类型的沥青：（1）S级沥青（2）B级沥青（3）W级沥青,沥青材料的感温性,2.针入度指数PI,早在1936年,Pfeiffer和J Phand VanDoormaal 就通过大量的沥青试验，得出了沥青针入度（对数）温度直线关系：Pfeiffe

4、r和J Phand VanDoormaal定义了针入度指数的概念，并以通常使用的一种墨西哥200号道路沥青的温度敏感性为标准，假定其针入度指数PI为0，由此制定的针入度指数PI为：由此概念出发，便得到了一系列计算针入度指数PI的方法。,lgP=AT+K,沥青材料的感温性,（1）由25针入度及软化点计算PI,此式仅适用于蜡含量很少的S级沥青，对我国大量使用的多蜡沥青，在软化点温度下，针入度不一定是800，因而是不适用的。,沥青材料的感温性,（2）由25针入度及脆点计算PI,沥青材料的感温性,（3）由不同温度的针入度计算PI,通常采用15、25、30（或5）的针入度,沥青材料的感温性,（4）由0.

5、2Pas等粘温度及软化点计算PI,此式对于蜡质沥青不适用，因为TR&B 有假象，应予修正。方法是将针入度区直线延长与T800 线相交，该温度TN 即修正软化点。,沥青材料的感温性,（5）切夫隆公司的针入度指数诺谟图,沥青材料的感温性,(6)其他针入度温度感应性的表示方法,沥青材料的感温性,3.沥青的针入度粘度指数PVN,Mcleod 提出了用25针入度与135粘度决定针入度指数的方法，并把此法求得的针入度指数称为针入度粘度指数，简称 PVN。Mcleod还提出了利用 PVN 反算出基准软化点，再由 Van der Poel 诺谟图计算沥青劲度的方法。,沥青材料的感温性,4.粘温指数VTS,沥青

6、粘度随温度而变化的程度直接反映了沥青的感温性，因此沥青的粘温关系是流变学的基本内容之一。各国学者对此进行的研究甚多，大致有以下几种表达形式：（1）Audrade 的纯理论公式 此式也可以用对数形式表示（2）Lee 的试验式（3）Sohweyer 的试验式,沥青材料的感温性,（4）Cornelissen 的试验式（5）Walther 与 Saal 的试验式,沥青材料的感温性,5.沥青等级指数C.I,沥青等级指数C.I实际上是一种沥青类型指数，与壳牌石油公司提出的BTDC图的意义相同。它是利用沥青在较高温度下，即粘度区的性质与沥青软化点的关系建立的。C.I的计算方法如下：令,沥青材料的感温性,6.

7、温度敏感性指标的选择,既然沥青的感温性指标的表达方式多种多样，就必然存在一个选择及各种指标的适用性的问题。尤其是对PI及PVN两个指标哪个更能反映沥青的感温性，不同的研究者有不同的看法。,沥青材料的感温性,沥青材料的感温性,沥青材料的感温性,7.针入度测定值对针入度指数PI的影响,由试验可知，针入度试验的精度对PI值有较大的影响，尽管相关系数大于0.995，但由于试验温度不同，计算的PI值也不同。,沥青材料的感温性,8.不同地区PI要求的建议值,沥青材料的感温性,第三节 改善道路沥青感温性的措施,既然道路沥青的感温性对沥青的路用性能至关重要，而且把道路沥青的针入度指数作为沥青标准中的最核心的指标看待，那么改善沥青感温性就显得非常重要。目前，通常改善道路沥青的感温性的措施都集中在两个途径上：在沥青的生产部门，认真选择原油，炼制温度敏感性低的沥青，使其具有更好的路用性能；在沥青应用部门，通过采用各种类型的改性措施改善沥青（或沥青混合料）的感温性。,沥青材料的感温性,沥青材料的感温性,沥青材料的感温性,谢谢！,