沥青材料的时间性连续硬化试验
袁艳：
博士研究生，道路工程研究所，中国华南理工大学广东省广州市，510641，中国
邮箱：yanecho@https://www.doczj.com/doc/ad12557263.html,
张晓宁：
教授，道路工程研究所，中国华南理工大学广东省广州市，510641，中国
邮箱：prozxn@https://www.doczj.com/doc/ad12557263.html,
摘要：
进行了随时间变化含水量对沥青粘合剂的疲劳性能影响试验。试验结果表明，该硬化是由于空间粘合物在使得粘合剂分子重排，它可以使内部结构粘合剂越来越饱和。这种现象将增加沥青粘合性，但需要观察是否发生疲劳破坏以确定疲劳与否。如果受控负载低，对材料的分子重排的影响超出了疲劳的影响破坏，使可观察到立体硬化。当负载条件恶化时，在硬化阶段产生的疲劳损伤的影响将会显示。
关键词
沥青，疲劳性能，立体硬化
1：引言
导致疲劳破坏是由沥青交通荷载反复困扰机制。运用DSR路由的研究表明，作为一个由重复的交通困扰疲劳损伤机制载入中，通常在沥青中的模量下降的关系，模数与数循环的沥青粘合剂在扫描测试生成的时间有对典型的疲劳曲线的外观。但最近观察到立体硬化改性沥青疲劳试验，一些研究人员认为，可以定义立体硬化作为一个渐进的，可逆的，在等温刚度模量增加，他们认为这是努力建立与肯定，立体硬化和疲劳都出现累积和相反的效果，这种现象可能会对疲劳有一定影响但是，不明确的现象，如何影响改性沥青粘合剂的疲劳性能。本文特别关注的重点是要讨论这个疲劳行为的影响关于沥青物理性能立体硬化。我们讨论了疲劳干扰包括4个复杂的材料弹性模量的初始值），该模量改变该曲线的开始，该模量随循环次数下降的趋势。
2：材料与实验
SBS改性沥青粘合剂三进行了测试振动测试条件下通过使用根据的DSR流变试验方法，AASHTO标准程序（胸腺五肽）。该实验，采用应变控制机，8毫米直径的拟合平行板，2毫米的间隙，在10Hz的运行和连续的正弦频率1.6Hz。这些试验共进行了不同应变与不同温度5-30℃。该加载过程设计独特，他们将在下一节介绍。该超级的PAV沥青粘合剂的成绩，确定按程序AASHO这款MP1 - 98 5）。表1给出在研究沥青粘合剂名单，其中包括皮克级和渗透率指标。不同的粘合剂用于研究目录如下：
3：试验结果与讨论
3.1在低应变硬化塞里奇
正常进行疲劳试验，对这一细分市场。试验结果表明，如果负荷控制在一定范围内是有一个在曲线的开始增加模装周期则立即是一个复杂的模量下降后，得到极大值时控制负荷水平是比较高的范围，如图所示在图1。它只能从这个数字很难决定如何硬化工程上的现象
疲劳性能的沥青粘合剂。研究人员观察到，没有立即一下降，但很长一段时间稳定状态后，增加阶段（图2）适当控制负荷低。研究人员认为，在适当的应变后给予的周期表的阶段，可能是因为这里的应变能完全消退的热量作为能源和材料的内部结构表单获得了饱和产业。这种现象可能有一个对改性沥青的疲劳寿命有显着影响。如果立体硬化应该是由沥青形成的分子重排，对硬化可能改善沥青结合料的疲劳性能的影响。这假设是证明了在下一节。而特殊测试在未来的一段讨论一下是否疲劳损伤和硬化都发生在同一时间。
图1模数与周期SBS的改性沥青粘合剂
（A＃，5℃，3％应变，频率10Hz）
图2模数与周期SBS的改性沥青粘合剂
（C＃中，15℃，1％应变，频率10Hz）
3.2对SBS改性沥青疲劳性能的立体硬化作用，试验的目的是探讨对疲劳性能的立体硬化效果，SBS改性沥青。负载测试的情况不同硬化的立体效果。该测试描述如下：
1）.正常的疲劳试验:
扫描测试时连续进行了恒压正弦压力。这些测试被描述为原始的文件测试。
2）.对比测试:
扫描测试，完成时间连续两个振幅正弦压力。那里两个装载间隔。该粘合剂被装了1％，那么第一次间隔应变测试由应变水平作为第二区间在原测试相同。没有中场休息两个区间。对比试验的结果称为和预装的是第一区间的长度被描述为预装的长度.之所以选择1％作为应变紧张，因为预装的是，模量，周期曲线1％的控制是一个具有应变硬化和稳定的国家的典型曲线。曲线上的三选中（10，60，一八○分钟）预装的长度都在模量增加的时期。所有试验工作由应变模态
拟由低应变加载时间的影响:
预装的过程是不同的时间内完成对改性沥青。测试结果预装表明，适当的长度将加强未来的间隔，如果初始模量时间过长的影响将会减少。第二区间的最大初始模量。图中为代表的预紧力时，时间是60分钟（图3）。那么趋势模量正在增加减弱。结果表明，初始模量第二区间时，也有效提高了负荷时间仅10分钟。
图3对对第二区间的初始模量预装时间复杂
（B＃，1％预装株，15℃，11％的测试应变，频率10Hz）
从图4对应于图2，我们知道，粘合剂的模量曲线，10分钟和60分钟的预装是并联到原来的曲线。这意味着通过低应变适当的负载，不仅在明年区间初始模量有所改善，第二区间疲劳性能在大负荷也有所改善。通常只粘合剂的内部结构得到加强，这种情况发生时，试验条件保持一致。在正常金属立体硬化不大可能会发生在粘弹性材料如沥青粘合剂，沥青粘合剂的内部结构改善必须是分子重排。虽然粘合剂的初始模量后预装一百八分钟也是改善，恶化的曲线与原来的相比曲线（Figure4）。看来，立体硬化和疲劳都出现累积性的，相反的效果。我们可以认为，无论是立体硬化发生与否，疲劳损害疲劳损伤超出了硬化效果。虽然是很轻微的损害，其效应出现，特别是当加载条件恶化。因此，疲劳曲线经过180分钟的恶化，而第二区间曲线改进后预装10和60分钟。从结果我们知道，立体硬化也是在整个过程中累积。
图4 复合模量改性沥青与选定的周期数在二
区间（1％预压在第一区间，11％在第二区间，应变15℃，频率10Hz）
第二区间的复杂反应模量对应不同菌株水平第二区间的模量曲线，并研究相应的不同菌株水平后，60分钟1％应变负荷。之所以选择以60分钟预处理的时间是根据上述测试结果认为，60分钟将预处理大多没有明显改善的初始模量和沥青复合模量数字曲线。
图5初始模量的第二个区间对应不同的复杂应变
水平（B＃，1％在第一区间负荷，应变15℃，频率10Hz）
结果表明，第一区间后，预压，初始模量增加不同程度取决于应变控制在第二区间的水平。更高第二区间的控制应变，高模量的比例正在初步复杂所增加（图5）。 3％的回应后，初始模量应变控制预处理是只增加4.1％，比原来的价值。初始模量响应11％应变增加12.7％。看来，在第一时间间隔已硬化更值得注意的疲劳性能的影响在第二区间时，控制负荷第二区间较高。得出的结论也证实了复杂的数字模相对于循环次数在第二区间（图6，7，8）。
图6相对于第二个间隔周期数在复杂的模数
（B＃，1％在第一区间，3％在第二区间，15℃应变控制应变，频率10Hz）
图7相对于第二个间隔周期数在复杂的模数
（B＃，1％的预计第一区间，7％在第二区间，15℃应变控制应变，频率10Hz）
图8相对于第二个间隔周期数在复杂的模量
（B＃，1％的预在第一区间，13％在第二区间，15℃应变控制应变，频率10Hz）
之后的第一个区间预压虽然初始模量与复杂的数字在第二个间隔周期都有所提高应变控制下的不同（3，7，11，13％）的曲线形状的变化是根据不同的控制不同应变水平在第二间隔与正常疲劳曲线进行比较。除第一部分的主要部分应变曲线在3％以下是正常的疲劳曲线（图6），而这两个叠加根据7％，11％和13％应变曲线是平行的控制到正常的（图4,7,8）。很显然，如果不控制的负载是非常高的重排有在粘合剂分子的空间位阻硬化无论是观察或没有。重排分子由3％，应变粘结剂可以作为预压的内部结构取向过程，使曲线低于3％的主要部分应变与预载的叠加。下更大的应变曲线（7％，11％，13％）仅平行于正常立方米结论：
用改性沥青的动态剪切流变仪扫描测试时，通常领导对循环的关系是典型的疲劳曲线的外观模诗的数量，但改性沥青低负荷下的关系是不同的。有一种现象立体硬化在低负荷水平的条
件。本文对立体一些结果硬化发现：
1。立体硬化的现象发生在低负荷状态。如果负载非常低，材料后，会得到一个特定的周期稳定状态。
2。一旦开始装载在低应变，立体硬化和疲劳试验均控制发生累积，方向相反的效果。在扫描测试时会出现疲劳损伤无问题是，有立体硬化或不现象。
3。在受控制的低应变曲线的初始阶段，硬化效果还好的疲劳损伤，使材料内部结构得到加强。如果加载时间过长，疲劳损伤的累积效应已经超出了硬化效果。
4。如果修改后的沥青是非常低负荷加载在第一区间，然后在大负荷第二区间，初步复杂曲线模量和弹性模量随循环次数回应后者是提高。的初始模量提高幅度较大时，第二区间负荷测试水平更高
引用：
1）巴伊亚，阁下，翟，阁下，邦尼蒂，《光及高丝》，S.1999。《非线性粘弹性及疲劳性能的沥青》，对AAPT，68杂志
2）大卫安德森，李燕男，乐的HIR，米哈伊马拉什泰勒，让帕斯卡尔普朗什，迪迪埃马丁，在粘结剂疲劳损伤预测，世界资源研究所疲劳研讨会，拉勒米，wy的，7月18日至20日，2001
3）让帕斯卡尔普朗什，戴维A ·安德森，吉尔斯高塞尔，李燕男，李海，迪迪埃马丁，沥青粘合剂的疲劳性能评价，第六RILEM研讨会PTEBM'03，苏黎世，2003年
4）索能，阁下及迪肯曼，B. 2000年，沥青粘合剂用动态疲劳试验剪切流变仪，第二届欧洲沥青协会，巴塞罗那Procceeding。
5）美国国家公路和运输处的MP - 1 - 98协会“标准沥青胶结料性能规范”。