沥青材料的感温性
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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。
8.不同地区PI要求的建议值
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: ①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; ②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。
由此概念出发,便得到了一系列计算针入度指数PI的方法。
(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。
(2)由25℃针入度及脆点计算PI
(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
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表示沥 青在60℃下流淌1h,相当于 25 ℃下流淌了10h。
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
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
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:
lgP=AT+K
Hale Waihona Puke Baidu
Pfeiffer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:
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
6.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。
4.粘温指数VTS 沥青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
(4)Cornelissen 的试验式 (5)Walther 与 Saal 的试验式
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。
弹性行为
低温开裂
粘性行为
永久变形
粘弹性行为
抗疲劳性能
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)。
(4)由0.2Pa· s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。
(5)切夫隆公司的针入度指数诺谟图
(6)其他针入度温度感应性的表示方法
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。
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。
1.沥青试验数据图(BTDC)
1969年,壳牌石油公司研究所 W·Heukelom 提出了一 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。