沥青高温性能指标的灰色关联度分析

王鹏; 曾凡奇; 黄晓明

沥青高温性能指标的灰色关联度分析

王鹏^{1, 2,},
曾凡奇³,
黄晓明^1,

1.
东南大学交通学院，江苏南京 210096
2.
河南省交通基本建设质量检测监督站，河南郑州 450002
3.
河南省交通基本建设质量检测监督站，河南郑州 450005

基金项目:

国家“863”计划项目 2002AA335100

详细信息

作者简介:
王鹏(1973-)，女，河南洛阳人，东南大学工学博士研究生，从事路面结构与材料研究

黄晓明(1963-)，男，江苏武进人，东南大学教授

中图分类号: U414.1
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出版历程
- 收稿日期: 2005-11-10
- 刊出日期: 2006-09-25

Grey relation degree analysis of high-temperature performance indexes of asphalt

1.
School of Transportation, southeast university, Nanjing 210096, Jiangsu, china
2.
School of Environment and Water Conservancy, Zhengzhou University, Zhengzhou 450002, Henan, China
3.
Henan Provincial Communications Construction Quality Control Centre, Zhengzhou 450005, Henan, China

More Information

Author Bio:
Wang Peng(1973-), female, doctoral student, 86-371-63887062, wp@ha.edu.cn

Huang Xiao-ming(1963-), male, professor, 86-25-83795184, huangxm@seu.edu.cn

Article Text (Baidu Translation)

摘要

摘要: 为了很好地反映沥青的使用状态, 优化和改进沥青高温性能指标, 应用灰色关联度法计算了原样沥青60℃粘度和改性沥青135℃粘度以及实测软化点与SHRP动态剪切试验所得的车辙因子及国内目前常用的几种沥青高温指标间的关联度。结果表明, 原样沥青60℃粘度与车辙因子相关性比较好, 达到0.800以上, 改性沥青135℃粘度与车辙因子相关性比较差; 对于短期老化后, 原样沥青60℃粘度和改性沥青135℃粘度都与车辙因子关联性比较好, 最高达到0.879, 而实测软化点与各项沥青指标的关联度都不是很好; 实测软化点和SHRP沥青高温性能指标仍存在着差异。因此车辙因子不能用来反映改性沥青的高温性能, 可以用短期老化后的沥青车辙因子来反映改性沥青的高温性能, 实测软化点本身作为评价沥青高温性能的指标还有待于进一步研究。
- 道路工程 /
- 沥青 /
- 高温性能 /
- 灰色关联度法 /
- 动态剪切试验
Abstract: In order to improve the high-temperature performance indexes of asphalt, the theory of grey relation degree was applied to calculate the relation degrees between 60 ℃ asphalt viscosity, 135 ℃ modified asphalt viscosity, their softening points and asphalt G^*/sinδ, other high-temperature performance indexes.It is pointed that the relation degree between 60 ℃ asphalt viscosity and asphaltG^*/sinδ is better, the value reaches above 0.800, the relation degrees between 60 ℃ asphalt viscosity, 135 ℃ modified asphalt viscosity by short-term aging and asphalt G^*/sinδ are also better, the maximum value is 0.897, but the relation degrees between softening point and other high-temperature performance indexes are not better.The result indicates that asphalt G^*/sinδ cann't reflect the high-temperature performance of modified asphalt, but asphalt G^*/sinδ by short-term aging may reflect the performance, softening point used to evaluate the high-temperature performance of asphalt need further research.
- road engineering /
- asphalt /
- high-temperature performance /
- theory of grey relation degree /
- dynamic shear test

HTML全文

0. 引言

目前中国用来表征沥青高温性能的指标主要有传统的“环球法”实测软化点T_{R & B}、当量软化点T₈₀₀、60 ℃粘度、针入度指数PI等^[1]。但由于中国大部分沥青含蜡量高, 影响了软化点的测定, 出现了软化点虽高, 但高温稳定性不好的假象。60 ℃粘度因为能反映夏季沥青路面实际的使用情况而被提到了越来越重要的地位, 但测试起来还有一定困难。对改性沥青采用哪种指标能更好地评价其高温性能仍在进一步的研究中。美国SHRP沥青规范中规定的沥青高温性能指标是以布氏旋转粘度(施工和易性) 和原样沥青及短期老化后沥青的动态剪切模量来控制沥青的高温性能, 该指标与沥青路面的车辙和疲劳性能直接相关, 能直接反映路面的路用性能^[2-8]。在这些指标中, 究竟哪个指标用来评价沥青结合料的高温性能更合适, 目前仍没有统一的答案。本文选用4种沥青: 壳牌70^#、泰普克90^#、改性壳牌70^#和改性泰普克90^#进行了沥青高温指标试验, 分析计算传统指标与SHRP高温指标的关联度, 以寻找合适的高温评价指标。

1. 灰色关联分析法

1.1 基本原理

灰色系统理论是邓聚龙于1982年提出的一种新型工程系统理论^[7]。灰色系统理论的研究对象是“部分信息已知, 部分信息未知”的“贫信息”不确定系统, 通过对部分已知信息的研究实现对系统的确切认识。他提出了一种新的分析方法, 称为关联度分析方法, 是根据因素之间发展态势的相似或相异程度来衡量因素之间的关联程度。灰色关联分析法对样品量的大小没有太高要求, 分析时也不需要典型的分布规律, 可以从众多因素中提炼影响系统的主要因素、主要特征和因素间系统影响的差异, 其结果与定性分析结果相吻合, 因而该法具有广泛的实用性^[9-10]。灰色系统关联度分析作为一种系统分析技术, 是发展态势的量化比较分析, 通过计算目标值(参考数列) 与影响因素(比较数列) 的关联度, 及关联度的排序, 寻求影响目标值的主要因素^[10-12]。

1.2 步骤

确定参考数列

X₀={X₀ (k) k=1, 2, …, n}

确定比较数列

$X_{i} = {X_{i} (k) k = 1, 2, \dots, n} (i = 1, 2, \dots ‚ n)$

将上述数列均值化处理, 得参考数列为

$Y_{0} = {X_{0} (k) / \bar{X}_{0} k = 1, 2, \dots ‚ n}$

比较数列为

$Y_{i} = {X_{i} (k) / \bar{X}_{i} k = 1, 2, \dots, n} (i = 1, 2, \dots ‚ n)$

各时刻(指标和空间) 比较数列与参考数列的关联系数为

$\begin{array}{l} ξ_{i} = \frac{\min_{i = 1, n} [\min_{k = 1, n} Δ_{i} (k)] + ρ \max_{i = 1, n} [\max_{k = 1, n} Δ_{i} (k)]}{Δ_{i} (k) + ρ \max_{i = 1, n} [\max_{k = 1, n} Δ_{i} (k)]} \\ Δ_{i} (k) = Y_{0} (k) - Y_{i} (k) \end{array}$

式中: ρ为分辨系数, 一般ρ∈ (0, 1), 通常取值为0.5; $\min_{i} [\min_{k} Δ_{i} (k)]$ 为两极最小差; $\max_{i} [\max_{k} Δ_{i} (k)]$ 为两极最大差。

关联度为

$r_{i} = \frac{1}{n} \sum ξ_{i} (k)$

关联度按大小排列: X_i与X₀的关联度r_i越大, X_i与X₀发展趋势越接近, X_i对X₀的影响越大。

2. 沥青高温指标分析

本试验选取4种沥青测试其性能指标, 计算结果见表 1, 表中的PI值、T₈₀₀由5、15、25 ℃温度下的针入度P按

$\lg Ρ = A Τ + Κ$

表 1 原样沥青与改性沥青试验结果

Table 1. Asphalt and modified asphalt test result

沥青样本	60 ℃粘度	135 ℃粘度	G^*·sin^-1δ/kPa		针入度/10^-1mm	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	原样沥青135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
沥青样本	60 ℃粘度	135 ℃粘度	58 ℃	64 ℃	25 ℃	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	原样沥青135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
壳牌70^#	206	0.44	2.11	0.97	65.3	-1.735	45.48	45.5	0.44	11.26
泰普克90^#	152	0.32	1.44	0.65	93.3	-2.074	41.98	42.8	0.32	12.96
改性壳70^#	-	1.49	4.10	2.16	58.1	-1.045	48.96	47.3	0.44	8.67
改性泰90^#	-	1.22	4.78	2.62	57.1	-1.379	47.54	52.3	0.32	9.85
	X₀	X₀	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	X₈

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回归求得, A、K按

$\begin{array}{l} Ρ Ι = (20 - 500 A) / (1 + 50 A) \\ Τ_{800} = (\lg 800 - Κ) / A \end{array}$

求得, PR由式

$Ρ R = Ρ_{25} / Ρ_{5}$

求得, 即25 ℃下针入度与5 ℃下针入度之比。

根据美国SHRP沥青规范, 对样本沥青分别进行旋转薄膜加热试验(RTFOT), 完成短期老化, 进行压力老化试验(PAV), 完成长期老化, 然后对残留沥青进行动态剪切试验, 其试验结果分别见表 2~4。

表 2 原样沥青与改性沥青RTFOT后残留沥青试验结果

Table 2. Asphalt and modified asphalt test result after RTFOT aging

沥青样本	60 ℃粘度	135 ℃粘度	G^*·sin^-1δ/kPa			针入度/10^-1mm	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	基质沥青135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
沥青样本	60 ℃粘度	135 ℃粘度	58 ℃	64 ℃	70 ℃	25 ℃	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	基质沥青135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
壳牌70^#	206	0.44	5.22	2.39	1.14	65.3	-1.735	45.48	45.5	0.44	11.26
泰普克90^#	152	0.32	3.36	1.42	0.65	93.3	-2.074	41.98	42.8	0.32	12.96
改性壳70^#	-	1.49	8.62	4.82	2.78	58.1	-1.045	48.96	47.3	0.44	8.67
改性泰90^#	-	1.22	8.71	4.70	2.66	57.1	-1.379	47.54	52.3	0.32	9.85
	X₀	X₀	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	X₈	X₉

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表 3 原样沥青与改性沥青PAV后残留沥青试验结果

Table 3. Asphalt and modified asphalt test result after RTFOT aging

沥青样本	60 ℃粘度	135 ℃粘度	G^*·sin^-1δ/kPa				针入度/10^-1mm	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	基质沥青135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
沥青样本	60 ℃粘度	135 ℃粘度	58 ℃	64 ℃	70 ℃	76 ℃	25 ℃	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	基质沥青135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
壳牌70^#	206	0.44	26.9	11.3	4.81	2.09	65.3	-1.735	45.48	45.5	0.44	11.26
泰普克90^#	152	0.32	12.7	4.88	2.03	0.90	93.3	-2.074	41.98	42.8	0.32	12.96
改性壳70^#	-	1.49	19.4	9.80	5.32	2.94	58.1	-1.045	48.96	47.3	0.44	8.67
改性泰90^#	-	1.22	21.3	10.0	4.74	2.36	57.1	-1.379	47.54	52.3	0.32	9.85
	X₀	X₀	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	X₈	X₉	X₁₀

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表 4 原样沥青与改性沥青RTFOT+PAV后残留沥青试验结果

Table 4. Asphalt and modified asphalt test result after RTFOT+PAV aging

沥青样本	60 ℃粘度	135 ℃粘度	G^*·sin^-1δ/kPa				针入度/10^-1mm	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	基质沥青135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
沥青样本	60 ℃粘度	135 ℃粘度	58 ℃	64 ℃	70 ℃	76 ℃	25 ℃	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	基质沥青135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
壳牌70^#	206	0.44	33.38	13.95	5.88	2.60	65.3	-1.735	45.48	45.5	0.44	11.26
泰普克90^#	152	0.32	14.75	5.11	2.15	0.94	93.3	-2.074	41.98	42.8	0.32	12.96
改性壳70^#	-	1.49	34.97	18.18	9.64	5.22	58.1	-1.045	48.96	47.3	0.44	8.67
改性泰90^#	-	1.22	23.30	11.07	5.34	2.70	57.1	-1.379	47.54	52.3	0.32	9.85
	X₀	X₀	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	X₈	X₉	X₁₀

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2.1 原样沥青各指标与沥青60 ℃粘度关联度分析

在中国夏季沥青路面的温度可达50~70 ℃, 测定60 ℃粘度可真实地反映路面的实际使用情况。

研究结果表明, 不同沥青60 ℃粘度有较大的差异, 粘度能较好地反映沥青抗高温的能力, 因此, 规范增加了60 ℃粘度标准。在这里把60 ℃粘度作为参考数列, 分别计算沥青各指标与其的灰色关联度, 计算结果见表 5。在测试时对原样沥青135 ℃粘度也进行了测试, 所以比较时把其也作为比较数列, 进行了关联度计算。

表 5 原样沥青各指标与沥青60 ℃粘度关联度分析结果

Table 5. Relation degrees of 60 ℃ asphalt viscosity and other indexes of high-temperature performance

项目	G^*·sin^-1δ/kPa				针入度/10^-1mm	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
项目	58 ℃	64 ℃	70 ℃	76 ℃	25 ℃	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
关联度	r₁	r₂	r₃	r₄	r₅	r₆	r₇	r₈	r₉	r₁₀
原样沥青	0.847	0.812	-	-	0.348	0.423	0.622	0.601	1.000	0.444
RTFOT沥青	0.762	0.661	0.619	-	0.370	0.346	0.645	0.625	1.000	0.468
PAV沥青	0.460	0.417	0.407	0.416	0.348	0.423	0.622	0.601	1.000	0.444
RTFOT+PAV沥青	0.427	0.358	0.358	0.354	0.348	0.423	0.622	0.601	1.000	0.444

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由表 5的分析结果可以看出: 沥青60 ℃粘度与135 ℃粘度关联性是最好的, 彼此可以相互替代。对原样沥青和经短期老化后的残留沥青从沥青各指标与60 ℃粘度的关联度序列上看, 其排序基本一致, 都是r₁ > r₂ > r₇ > r₈ > r₁₀, 也就是说, 对未经改性的原样沥青, 60 ℃粘度与SHRP车辙因子G^*/sinδ的关联性还是很好的, 这2个指标都能比较好地反映沥青的高温性能; 其次是软化点; 较差的是PR、PI值、25 ℃针入度; 在长期老化条件下, 沥青60 ℃粘度与G^*/sinδ关联性不是很好。

2.2 改性沥青各指标与沥青135 ℃粘度关联度分析

由于改性沥青测试的是135 ℃粘度, 所以对于改性沥青则采用135 ℃粘度作为参考数列, 分别计算沥青各指标与其的灰关联度, 计算结果见表 6。在测试时对未改性原样沥青135 ℃粘度也进行了测试, 所以比较时把其也作为比较数列进行计算。

表 6 改性沥青各指标与沥青135 ℃粘度关联度分析结果

Table 6. Relation degrees of 135 ℃ modified asphalt viscosity and other indexes of high-temperature performance

项目	G^*·sin^-1δ/kPa				针入度/10^-1mm	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
项目	58 ℃	64 ℃	70 ℃	76 ℃	25 ℃	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
关联度	r₁	r₂	r₃	r₄	r₅	r₆	r₇	r₈	r₉	r₁₀
改性沥青	0.600	0.563	-	-	0.844	0.497	0.869	0.659	1.000	0.627
RTFOT沥青	0.750	0.830	0.879	-	0.811	0.603	0.840	0.604	1.000	0.571
PAV沥青	0.401	0.478	0.740	0.654	0.530	0.437	0.549	0.395	1.000	0.373
RTFOT+PAV沥青	0.607	0.675	0.578	0.525	0.844	0.497	0.869	0.659	1.000	0.627

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由表 6的分析结果可以看出: 改性沥青135 ℃粘度与未改性原样沥青135 ℃粘度的关联性是最好的, 其关联度为1.000, 对改性沥青原样取64 ℃的车辙因子G^*/sinδ与135 ℃粘度的关联度只有0.563, 关联度很小, 也就是说, 车辙因子不能用来反映改性沥青的高温性能, 这一点与一些研究人员得出的结论是一致的; 经短期老化后的改性沥青车辙因子G^*/sinδ与135 ℃粘度的关联度比较好; 其次是当量软化点, 也就是说, 对改性沥青可以用短期老化后的沥青车辙因子G^*/sinδ来反映其高温性能。

2.3 原样沥青各指标与沥青软化点关联度分析

沥青新规范仍然选用实测软化点来控制沥青的高温稳定性, 所以对沥青样本采用软化点作为参考数列, 沥青其他指标作为比较数列, 分别计算沥青各指标与其的灰关联度, 计算结果见表 7。

表 7 沥青各指标与实测软化点关联度分析结果

Table 7. Relation degrees of softening point and other indexes of high-temperature performance

项目	项目	G^*·sin^-1δ/kPa				针入度/10^-1mm	PI	T₈₀₀/℃	135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
	项目	58 ℃	64 ℃	70 ℃	76 ℃	25 ℃	PI	T₈₀₀/℃	135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
	关联度	r₁	r₂	r₃	r₄	r₅	r₆	r₇	r₉	r₁₀
原样沥青	未改性沥青	0.432	0.418	-	-	0.364	0.506	1.000	0.489	0.553
原样沥青	改性沥青	0.901	0.783	-	-	0.722	0.613	0.696	0.377	1.000
RTFOT沥青	未改性沥青	0.426	0.379	0.359	-	0.399	0.543	1.000	0.526	0.589
RTFOT沥青	改性沥青	0.789	0.705	0.667	-	0.722	0.614	0.696	0.377	1.000
PAV沥青	未改性沥青	0.383	0.356	0.350	0.355	0.500	0.642	1.000	0.626	0.684
PAV沥青	改性沥青	1.000	0.695	0.444	0.348	0.601	0.498	0.576	0.375	0.893
RTFOT+PAV沥青	未改性沥青	0.397	0.350	0.350	0.348	0.536	0.675	1.000	0.660	0.715
RTFOT+PAV沥青	改性沥青	0.455	0.414	0.379	0.358	0.813	0.728	0.794	0.504	1.000

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由表 7的分析结果可以看出: 对未经改性的原样沥青, 老化前后与实测软化点关联度最高的都是当量软化点, 关联度达到1.000, 而其余的各项沥青指标与实测软化点的关联度都不是很好, 包括SHRP动态剪切试验测得的车辙因子, 因此对实测软化点和SHRP沥青高温性能指标存在的差异仍需要进一步研究和分析, 软化点本身作为评价沥青的高温性能的指标仍须进一步研究证实。

对改性沥青无论其老化前后与实测软化点关联度最高的都是感温比PR, 关联度达到1.000, 对短期和长期老化的改性沥青与实测软化点关联度较好的还有25 ℃的针入度值, 而其余的各项沥青指标与实测软化点的关联度都不是很好, 也就是说这些指标用于评价沥青的高温性能还存在着不足。

3. 结语

本文应用灰色关联度法计算了原样沥青60 ℃粘度和改性沥青135 ℃粘度以及实测软化点与SHRP动态剪切试验所得的车辙因子及国内目前常用的几种沥青高温指标间的关联度, 分析结果如下。

(1) 对未经改性的原样沥青, 60 ℃粘度与SHRP车辙因子G^*/sinδ的关联性很好, 都能比较好地反映沥青的高温性能; 但在长期老化条件下, 沥青60 ℃粘度与G^*/sinδ关联性不是很好。

(2) 对改性沥青原样车辙因子G^*/sinδ与135 ℃粘度的关联度很小, 车辙因子不能用来反映改性沥青的高温性能。

(3) 对改性沥青可以用短期老化后的沥青车辙因子G^*/sinδ来反映其高温性能。

(4) 实测软化点本身作为评价沥青的高温性能的指标还有待于进一步研究。

表 1 原样沥青与改性沥青试验结果

Table 1. Asphalt and modified asphalt test result

沥青样本	60 ℃粘度	135 ℃粘度	G^*·sin^-1δ/kPa		针入度/10^-1mm	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	原样沥青135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
沥青样本	60 ℃粘度	135 ℃粘度	58 ℃	64 ℃	25 ℃	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	原样沥青135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
壳牌70^#	206	0.44	2.11	0.97	65.3	-1.735	45.48	45.5	0.44	11.26
泰普克90^#	152	0.32	1.44	0.65	93.3	-2.074	41.98	42.8	0.32	12.96
改性壳70^#	-	1.49	4.10	2.16	58.1	-1.045	48.96	47.3	0.44	8.67
改性泰90^#	-	1.22	4.78	2.62	57.1	-1.379	47.54	52.3	0.32	9.85
	X₀	X₀	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	X₈

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表 2 原样沥青与改性沥青RTFOT后残留沥青试验结果

Table 2. Asphalt and modified asphalt test result after RTFOT aging

沥青样本	60 ℃粘度	135 ℃粘度	G^*·sin^-1δ/kPa			针入度/10^-1mm	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	基质沥青135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
沥青样本	60 ℃粘度	135 ℃粘度	58 ℃	64 ℃	70 ℃	25 ℃	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	基质沥青135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
壳牌70^#	206	0.44	5.22	2.39	1.14	65.3	-1.735	45.48	45.5	0.44	11.26
泰普克90^#	152	0.32	3.36	1.42	0.65	93.3	-2.074	41.98	42.8	0.32	12.96
改性壳70^#	-	1.49	8.62	4.82	2.78	58.1	-1.045	48.96	47.3	0.44	8.67
改性泰90^#	-	1.22	8.71	4.70	2.66	57.1	-1.379	47.54	52.3	0.32	9.85
	X₀	X₀	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	X₈	X₉

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表 3 原样沥青与改性沥青PAV后残留沥青试验结果

Table 3. Asphalt and modified asphalt test result after RTFOT aging

沥青样本	60 ℃粘度	135 ℃粘度	G^*·sin^-1δ/kPa				针入度/10^-1mm	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	基质沥青135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
沥青样本	60 ℃粘度	135 ℃粘度	58 ℃	64 ℃	70 ℃	76 ℃	25 ℃	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	基质沥青135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
壳牌70^#	206	0.44	26.9	11.3	4.81	2.09	65.3	-1.735	45.48	45.5	0.44	11.26
泰普克90^#	152	0.32	12.7	4.88	2.03	0.90	93.3	-2.074	41.98	42.8	0.32	12.96
改性壳70^#	-	1.49	19.4	9.80	5.32	2.94	58.1	-1.045	48.96	47.3	0.44	8.67
改性泰90^#	-	1.22	21.3	10.0	4.74	2.36	57.1	-1.379	47.54	52.3	0.32	9.85
	X₀	X₀	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	X₈	X₉	X₁₀

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表 4 原样沥青与改性沥青RTFOT+PAV后残留沥青试验结果

Table 4. Asphalt and modified asphalt test result after RTFOT+PAV aging

沥青样本	60 ℃粘度	135 ℃粘度	G^*·sin^-1δ/kPa				针入度/10^-1mm	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	基质沥青135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
沥青样本	60 ℃粘度	135 ℃粘度	58 ℃	64 ℃	70 ℃	76 ℃	25 ℃	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	基质沥青135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
壳牌70^#	206	0.44	33.38	13.95	5.88	2.60	65.3	-1.735	45.48	45.5	0.44	11.26
泰普克90^#	152	0.32	14.75	5.11	2.15	0.94	93.3	-2.074	41.98	42.8	0.32	12.96
改性壳70^#	-	1.49	34.97	18.18	9.64	5.22	58.1	-1.045	48.96	47.3	0.44	8.67
改性泰90^#	-	1.22	23.30	11.07	5.34	2.70	57.1	-1.379	47.54	52.3	0.32	9.85
	X₀	X₀	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	X₈	X₉	X₁₀

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表 5 原样沥青各指标与沥青60 ℃粘度关联度分析结果

Table 5. Relation degrees of 60 ℃ asphalt viscosity and other indexes of high-temperature performance

项目	G^*·sin^-1δ/kPa				针入度/10^-1mm	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
项目	58 ℃	64 ℃	70 ℃	76 ℃	25 ℃	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
关联度	r₁	r₂	r₃	r₄	r₅	r₆	r₇	r₈	r₉	r₁₀
原样沥青	0.847	0.812	-	-	0.348	0.423	0.622	0.601	1.000	0.444
RTFOT沥青	0.762	0.661	0.619	-	0.370	0.346	0.645	0.625	1.000	0.468
PAV沥青	0.460	0.417	0.407	0.416	0.348	0.423	0.622	0.601	1.000	0.444
RTFOT+PAV沥青	0.427	0.358	0.358	0.354	0.348	0.423	0.622	0.601	1.000	0.444

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表 6 改性沥青各指标与沥青135 ℃粘度关联度分析结果

Table 6. Relation degrees of 135 ℃ modified asphalt viscosity and other indexes of high-temperature performance

项目	G^*·sin^-1δ/kPa				针入度/10^-1mm	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
项目	58 ℃	64 ℃	70 ℃	76 ℃	25 ℃	PI	T₈₀₀/℃	T_{R & B}/℃	135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
关联度	r₁	r₂	r₃	r₄	r₅	r₆	r₇	r₈	r₉	r₁₀
改性沥青	0.600	0.563	-	-	0.844	0.497	0.869	0.659	1.000	0.627
RTFOT沥青	0.750	0.830	0.879	-	0.811	0.603	0.840	0.604	1.000	0.571
PAV沥青	0.401	0.478	0.740	0.654	0.530	0.437	0.549	0.395	1.000	0.373
RTFOT+PAV沥青	0.607	0.675	0.578	0.525	0.844	0.497	0.869	0.659	1.000	0.627

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表 7 沥青各指标与实测软化点关联度分析结果

Table 7. Relation degrees of softening point and other indexes of high-temperature performance

项目	项目	G^*·sin^-1δ/kPa				针入度/10^-1mm	PI	T₈₀₀/℃	135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
	项目	58 ℃	64 ℃	70 ℃	76 ℃	25 ℃	PI	T₈₀₀/℃	135 ℃粘度/ (Pa·s)	PR
	关联度	r₁	r₂	r₃	r₄	r₅	r₆	r₇	r₉	r₁₀
原样沥青	未改性沥青	0.432	0.418	-	-	0.364	0.506	1.000	0.489	0.553
原样沥青	改性沥青	0.901	0.783	-	-	0.722	0.613	0.696	0.377	1.000
RTFOT沥青	未改性沥青	0.426	0.379	0.359	-	0.399	0.543	1.000	0.526	0.589
RTFOT沥青	改性沥青	0.789	0.705	0.667	-	0.722	0.614	0.696	0.377	1.000
PAV沥青	未改性沥青	0.383	0.356	0.350	0.355	0.500	0.642	1.000	0.626	0.684
PAV沥青	改性沥青	1.000	0.695	0.444	0.348	0.601	0.498	0.576	0.375	0.893
RTFOT+PAV沥青	未改性沥青	0.397	0.350	0.350	0.348	0.536	0.675	1.000	0.660	0.715
RTFOT+PAV沥青	改性沥青	0.455	0.414	0.379	0.358	0.813	0.728	0.794	0.504	1.000

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0. 引言
1. 灰色关联分析法
1.1 基本原理
1.2 步骤
2. 沥青高温指标分析
2.1 原样沥青各指标与沥青60 ℃粘度关联度分析
2.2 改性沥青各指标与沥青135 ℃粘度关联度分析
2.3 原样沥青各指标与沥青软化点关联度分析
3. 结语

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沥青高温性能指标的灰色关联度分析

作者简介:
王鹏(1973-)，女，河南洛阳人，东南大学工学博士研究生，从事路面结构与材料研究

黄晓明(1963-)，男，江苏武进人，东南大学教授

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