沥青老化性能评价方法

张争奇; 梁晓莉; 李平

沥青老化性能评价方法

长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室, 陕西西安 710064

基金项目:

国家自然科学基金项目 50478095

详细信息

作者简介:
张争奇(1967-), 男, 陕西扶风人, 长安大学副教授, 博士, 从事路面工程研究

中图分类号: U414
计量
- 文章访问数: 419
- HTML全文浏览量: 400
- PDF下载量: 337
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 2004-05-07
- 刊出日期: 2005-03-25

Evaluation method of asphalt aging properties

Key Laboratory for Special Area Highway Engineering of Ministry of Education, Chang'an University, Xi'an 710064, China

More Information

Author Bio:
ZHANG Zheng-qi(1967-), male, PhD, associate professor, 86-29-82334418, zzhengqi@263.net

摘要

摘要: 为了分析旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)评价沥青结合料整体老化性能的合理性, 以及长期老化与短期老化试验结果之间的关系, 采用组分试验、常规指标以及Superpave指标对沥青经短期老化试验(RTFOT)和长期老化试验(PAV)的样品进行了试验研究。结果表明长期老化后沥青样品的组分变化规律与短期老化不一致, 物理指标增减幅度不同, 但如按指标评价沥青的抗老化特性, 两种不同老化方式的沥青优劣排序基本一致, 这说明虽然短期老化不能全面反映沥青的抗老化特性, 但在目前情况下作为沥青的优选方法是可行的。
- 道路工程 /
- 沥青 /
- 老化试验方法 /
- 弯梁流变仪(BBR) /
- 动态剪切流变仪(DSR)
Abstract: In order to analyze the reasonability of rolling thin film oven test(RTFOT) on asphalt aging and the relationship between short term aging and long term aging of asphalt, tie constituent analysis, normal tests and Superpave performance-based tests were conducted on several asphalt specimens after RTFOT and pressure aging vessel(PAV). Test results indicate that the change rules of asphalt constituents in the two terms are different, while mechanical parameters values change with different magnitude, but if these asphalts are ranked according to their aging properties, the order is basically unchanged. The results show that the short term aging test is a good alternative to evaluate and select right asphalt at present time, but it can not reflect the aging properties of asphalt thoroughly.
- highway engineering /
- asphalt /
- aging test /
- bending beam rheometer(BBR) /
- dynamic shear rheometer(DSR)

HTML全文

图 1 短期老化组分变化

Figure 1. Constituent change after short term aging

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 2 长期老化组分变化

Figure 2. Constituent change after long term aging

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 3 软化点变化

Figure 3. Softening point change

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 4 延度变化

Figure 4. Ductility change

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 5 针入度比变化

Figure 5. Penetration ratio change after aging

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 6 感温系数变化

Figure 6. Temperature susceptibility index change after aging

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 7 DSR试验结果

Figure 7. DSR test result

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 8 BBR试验结果

Figure 8. BBR test result after aging

下载: 全尺寸图片幻灯片

表 1 组分变化试验结果

Table 1. Constituent changing result after different aging test

样名		沥青质含量/%	饱和分含量/%	芳香分含量/%	胶质含量/%
镇海	原样	9.6	12.5	42.1	28.2
	短期	13.3	13.3	36.3	33.2
	长期	24.2	13.0	27.4	33.5
兰炼	原样	5.4	22.7	31.3	30.9
	短期	9.4	23.3	31.5	26.0
	长期	11.3	25.5	23.7	29.8
克拉	原样	1.0	24.4	27.4	33.8
	短期	1.5	22.5	28.3	36.3
	长期	4.2	24.3	19.5	29.7
盘锦	原样	5.5	19.4	33.8	32.5
	短期	7.8	22.2	32.2	31.1
	长期	9.8	23.3	24.3	33.9

下载: 导出CSV

表 2 常规试验结果

Table 2. Normal test results

试验项目		镇海(AH-50)	克拉(AH-70)	兰炼(AH-90)	盘锦(AH-110)
原样	25 ℃针入度/(0.1 mm)	58	71	82	113
	针入度指数	-1.951	-0.580	-1.332	-1.479
	感温系数	0.054 5	0.043 70	0.049 2	0.050 4
	延度(15℃)/cm	> 100	> 100	55.4	> 100
	软化点	49.5	50.5	48.7	41.4
旋转薄膜加热试验(163 ℃, 85 min)	针入度/(0.1 mm)	37	52	57	75
	针入度指数	-1.035	-0.251	-0.294	-0.897
	感温系数	0.047 0	0.041 5	0.041 8	0.046 0
	针入度比/%	63.8	73.2	69.5	66.4
	软化点/℃	53.0	55.1	52.0	45.8
	软化点差(与基质相比)/℃	3.5	4.6	3.3	4.5
	延度(15 ℃)/cm	23.3	84.0	14.2	> 100
RTFOT残留物经PAV老化后	针入度/(0.1 mm)	19	36	29	36
	针入度比/%	32.8	50.7	35.4	31.9
	针入度指数	3.253	1.439	1.975	-0.199
	感温系数	0.025 3	0.032 5	0.030 1	0.041 2
	软化点/℃	68.8	61.6	66.7	55.3
	软化点差(与基质相比)/℃	19.3	11.1	18.0	13.9
	延度(15 ℃)/cm	4.8	10.6	3.8	25.2

下载: 导出CSV

表 3 不同老化状态的DSR试验结果

Table 3. DSR test result after aging

	温度/℃	G^*sin^-1δ/MPa
	温度/℃	盘锦	兰炼	镇海
原样	52	6.89	5.29	6.66
	58	2.98	2.15	2.06
	64	1.36	1.03	0.91
	70	0.65	0.52	0.51
	76	0.19	0.28	0.21
	82	0.10	0.16	0.12
短期	52	10.36	13.73	12.48
	58	4.91	5.96	5.30
	64	2.07	2.67	2.12
	70	1.05	1.27	0.91
	76	0.50	0.63	0.42
	82	0.29	0.34	0.21
长期	52	19.92	59.31	13.14
	58	6.51	28.26	5.12
	64	2.58	12.25	2.04
	70	1.11	6.24	0.88
	76	0.52	2.99	0.41
	82	0.23	1.44	0.21

下载: 导出CSV

表 4 不同老化状态的BBR试验结果

Table 4. BBR test results after aging

	状态	劲度S/MPa	m值
兰炼	原样	74.5	0.447
	短期老化	81.9	0.402
	长期老化	98.9	0.369
盘锦	原样	101.0	0.503
	短期老化	98.0	0.493
	长期老化	151.0	0.396
镇海	原样	173.0	0.374
	短期老化	198.0	0.343
	长期老化	228.0	0.297

下载: 导出CSV

参考文献(10)

[1]	张登良. 沥青与沥青混合料[M]. 北京: 人民交通出版社, 2001.
[2]	Roque. Thermal rippling of asphalt concrete pavement[J]. Proceedings Association of Asphalt Paving Technologists, 1988, 57(1): 464-466.
[3]	Zupaniek M. Comparison of the thin film oven test and the rolling thin film oven test[J]. Proceedings Association of Asphalt Paving Technologists, 1994, 63(1): 346-351.
[4]	Jacobs M M J, Hopman P C, Molenaar A A A. Application of fracture mechanics in principles to analyze cracking in asphalt concrete[J]. Proceedings Association of Asphalt Paving Technologists, 1996, 65(1): 1-32.
[5]	Reese R. Properties of aged asphalt binder related to asphalt concrete fatigue life[J]. Proceedings Association of Asphalt Paving Technologists, 1997, 66(1): 604-623.
[6]	张争奇. SBS改性沥青几个异常现象的研究和探讨[J]. 西安公路交通大学学报, 2001, 21(4): 6-11. doi: 10.3321/j.issn:1671-8879.2001.04.002 ZHANG Zheng-qi. Study of several abnormal phenomena in the tests of styrene-butadiene-styrene(SBS)polymer modified asphalt[J]. Journal of Xi'an Highway University, 2001, 21 (4): 6-11. (in Chinese) doi: 10.3321/j.issn:1671-8879.2001.04.002
[7]	田小革, 郑建龙. 老化对沥青结合料粘弹性的影响[J]. 交通运输工程学报, 2004, 4(1): 3-6. http://transport.chd.edu.cn/article/id/200401002 TIAN Xiao-ge, ZHENG Jian-long. Effect of aging on viscoealastic performance of asphalt binder[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2004, 4(1): 3-6. (in Chinese) http://transport.chd.edu.cn/article/id/200401002
[8]	刘朝晖. 宽域沥青路用性能试验[J]. 交通运输工程学报, 2003, 3(1): 47-51. http://transport.chd.edu.cn/article/id/200301011 LIU Zhao-hui. Performance of multiphalt in experiments[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2003, 3 (1): 47-51. (in Chinese) http://transport.chd.edu.cn/article/id/200301011
[9]	SHRP-A-400, Low Temperature Cracking[S].
[10]	袁迎捷, 张争奇, 胡长顺. Superpave沥青规范对改性沥青适用性[J]. 长安大学学报(自然科学版), 2004, 24(1): 9-11. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200401003.htm YUAN Ying-jie, ZHANG Zheng-qi, HU Chang-shun. Applicability of Superpave specification to modified asphalt[J]. Journal of Chang'an University(Natural Science Edition), 2004, 24(1): 9-11. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200401003.htm