沥青的针入度

lg P AT K A d (lg P) / dT
A表征沥青针入度（lgP）随温 度（T）的变化率，故称为针入 度-温度感应性系数（简称 PTS）。
① 基本公式
A
lg800 lg P25C ,100 g ,5s TRB 25
② 实用公式 按上式计算得的A值均为小数，为
使用方便起见，普费等作了一些处理，改用针入度指数 （PI）表示：
流变学
英国宾汉姆
变形和流动的科学： 1.万物皆流，如玻璃；
2.流体与固体无明确界限，流体瞬间具有固体弹性；
固体长时间发生流动；
3. 物体弹性、粘性、塑性集于一体。
流变学是根据应力、应变和时间来研究物质流动和变形的 构成与发展的一般规律的科学。
（三）流变特性
沥青材料是一种具有流变特性的典型材料，它的流动和变形
经验公式：
Sb＝ 1.157 10 t
-7 -0.36 - PI
e (TRB - T )
5
本节内容(11)
• 沥青的粘附性评价方法 • 沥青的耐久性评价方法 • 安全性
（四）粘附性
沥青裹覆集料后的抗水性（即抗剥性）不仅与沥 青的性质有密切关系，而且亦与集料性质有关。
沥青的性质中主要为沥青的稠度和沥
（2）针入度指数值获得途径
通过公式计算得之或通过诺模图查之。 （3）用途：评价沥青的感温性、评价沥青的胶体结构类型
针入度指数越大，表示沥青的感温性越低。
（1）针入度指数法： （2）修正的针入度指数法：
针入度指数的方法，是假定沥青在软化点（TR&B）时的针入度值为
800（1/10mm）为前提的。实际上，沥青在软化点（环与球法）时 的针入度可波动于600～1000（1/10mm）之间。
青中极性物质的含量（如沥青酸及其酸
酐等）。随着沥青稠度和沥青酸含量的 增加，沥青与石料的粘附性提高
沥青的物化性质对沥青与集料粘附性的影响 油源工艺 序号 沥青标号 油源 低硫 石蜡基 低硫 石蜡基 低硫 石蜡基 低硫 石蜡基 工艺 沥青物化性质 沥青稠度 酸值 集料岩类 粘附性 （%）
1
2 3 4
为采用“针入度和贯入时间的关系”来表达的方法。
lgP＝Blgt K
沥青的针入度－贯入时间指数B愈大，表示在相同的荷载条件 下，经历相同的时间，它的剪切变形愈大，也就是这种沥青的时间 感应性愈高。
3. 沥青粘-弹性近似解法—劲度模量。
（1）沥青的粘弹行为：沥青材料是一种典型的粘-弹性材
料，它的粘弹行为可通过蠕变试验来描述。设在沥青试件上施以 拉应力 0并保持不变，其应变随时间t而增加，这种现象称为“蠕 变”。当时间为t时，所产生的总应变 迟弹性应变
（ ）与总应变（

）之比。
3 S＝ t
静载试验
ST,t＝（ ） T,t
动载试验
S＝3
沥青的劲度模量是表征沥青粘—弹性联合效应的指标，
主要取决于： ① 沥青的特性（针入度指数）；
② 荷载作用时间；
③ 路面工作温度，常温10-25度。 低温（高粘度）和瞬时荷载作用
－弹性变形主导
高温（低粘度）和长时间荷载作用 －粘性变形主导
A-200
A-100 A-60 A-60
直馏
氧化 氧化 氧化
P25=240
P25=108 P25=70 P25=55
0.64
0.76 1.18 1.42
花岗岩
花岗岩 花岗岩 花岗岩
63.68
72.45 83.37 94.56
2. 评价方法
沥青与集料的粘附性试验，根据沥青混合料的最大粒径决定，大于
13.2mm者采用水煮法；小于13.2mm者采用水浸法。
不仅与应力有关，而且与时间和温度有关。简述感温性、感时
性和粘-弹性近似解析表达—劲度模量。
1. 感温性。沥青的感温性是采用“粘度”随“温度”而变化的 行为（粘-温关系）来表达。最常用的有两种方法。
（1）针入度指数法：针入度指数（简称PI）是一
种评价沥青感温性的指标。建立这一指标的基本思路是：
沥青针入度值的对数（lgP）与温度（T）具有线性关系， 即：
水煮法是选取粒径为13.2～19mm形状接近正立方体的规则集料5个，经沥 青裹覆后，在蒸馏水中沸煮3min，按沥青膜剥落面积百分率分为5个等级
20 PI 1 A 10 PI 50
30 PI 10 1 50 A
30 PI 10 lg 800 lg P25C ,100 g ,5 s 1 50( ) TR B 25
①针入度指数
（ 1）道路石油沥青对针入度指数的要求
一般认为PI值为-1～+1的溶凝胶型沥青适宜修建沥青路面，随着对沥 青路面热稳定的要求提高，因此对PI值的要求趋于0.5～+1.0。
d和粘塑性应变 v 组成，即
由瞬时弹性应变 e、延
＝ e＋ d＋ v
1 1 t ＝（ ＋ ＋ ） 0 E D 3
E——瞬时弹性模量； D——延迟弹性模量（时间和温度的函数）； t——荷载持续时间； ——粘度（温度的函数）。
沥青的粘-弹行为 a. 沥青的蠕变曲线 b. 沥青的总应变
（2）沥青劲度模量：
采用粘弹近似解法，以包括瞬时弹性应变、延迟弹性应变和粘塑应变的
总应变来表达粘－弹性材料抗形变能力的方法。即用拉应力（
总拉应变（

）与
）之比，称为“抗拉劲度模量”S
E
1 1 1 t ＝ ＋ ＋ S E E D 3
如为剪切劲度模量（SG），可按SE=3SG计算。
沥青的劲度模量（Sb）是在一定荷载时间（t）和温度（T）条件下，应力
因此，必须修正软化点（即寻求在针入度值为800（1/10mm）时的
温度）T800；然后再按T800求出修正的针入度指数（PI）。针入度指 数的修正，可以采用诺模图法或计算法。
本节内容(10)
• 感时性 • 沥青粘弹性近似解法
2. 感时性。
沥青材料的时间感应性，简称感时性。是表征沥青流变特
性的一个重要指标。感时性可以采用不同的方法来表征，最常用的
实际使用情况下ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
－表现为弹－粘性。
图 沥青劲度模量与时间和温度的关系图
3.沥青的劲度模量

查诺模图时确定的4参数
（1）由针入度、软化点(T800)计算PI值(修正)
（2）确定荷载作用时间，60km/h-0.02s
（3）确定计算温度，求出与软化点(T800)温度差Tdif （4）由PI、Tdif、t确定劲度模量