[发明专利]一种基于流变力学理论的沥青低温性能评价方法

说明书

本发明涉及一种基于流变力学理论的沥青低温性能评价方法，根据沥青实际低温应用场景选择温度，在合适的加载频率下给沥青一个恒定水平剪切应变。测定沥青因抵抗变形所产生的应力及基于流变力学理论计算的剪切柔量，用于精准评价沥青低温性能。该方法从新的角度分析了沥青的低温流变性能，所采用的试验环境更贴近沥青实际应用环境。使用本方法评价沥青能够实现低温性能的快速检测，对沥青在低温条件下的稳定性实现精准评估。

技术领域

本发明属于道路工程技术领域，具体涉及一种基于流变力学理论的沥青低温性能评价方法。

背景技术

低温开裂是沥青路面主要病害之一，沥青自身性质与沥青路面路用性能具有重要联系，采用低温性能优越的沥青可有效提高沥青路面低温抗裂能力，因此低温性能是沥青的重要检测指标之一。

目前我国《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中采用延度试验指标评价沥青低温性能，由于我国疆域辽阔、地形复杂多样、纬度跨度大，在我国高海拔地区、高纬度地区以及北方地区的冬季，沥青路面常处于零摄氏度以下的环境中，而延度试验所采用的试验温度在零摄氏度以上，不能模拟实际环境。因此延度指标在表征沥青低温性能上存在缺陷。此外，延度试验的重复性试验允许误差为平均值的20％，再现性试验允许误差为平均值的30％，其数据波动大、检测精度低。

随着流变力学在沥青材料检测领域的应用与探索，通过给沥青施加水平剪切力来检测沥青粘弹特性的方法已经能够有效地评价沥青在高温和中温时的力学性质，然而受试验条件限制，该方法在沥青低温性能检测上并未突破。

因此，为实现沥青低温性能的快速且精确的检测，本发明基于流变力学理论，提出一种通过给沥青施加水平剪切力来检测沥青低温性能的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于流变力学理论的沥青低温性能评价方法，以解决上述背景技术中沥青低温性能检测所存在的问题。

为实现上述目的，本申请是通过以下技术方案实现的：

一种基于流变力学理论的沥青低温性能评价方法，包括以下步骤：

S1、选用待检测沥青；

S2、选择需要的试验温度，并在设定的加载频率下给待检测沥青一个恒定水平剪切应变进行循环加载，测定待检测沥青因抵抗变形所产生的应力；

S3、基于流变力学理论，计算剪切柔量J用来评价沥青低温性能，剪切柔量的计算公式如下所示：

J＝γ_max/τ_max，式中，J为剪切柔量，Pa^-1，γ_max为试验过程中的最大剪切应变，无量纲；τ_max为试验过程中的最大剪切应力，Pa。

进一步的，步骤S1中的待检测沥青为基质沥青、聚合物改性沥青、调和沥青或软质沥青。

进一步的，步骤S2中采用的检测仪器为动态剪切流变仪或动态力学分析仪。

进一步的，步骤S2中试验温度范围为0℃--30℃。

进一步的，步骤S2中加载频率为0.1rad/s-10rad/s。

进一步的，步骤S2中水平剪切应变范围为0.01％-0.5％。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出的评价方法，可将试验环境温度设置到零下，与延度试验相比能够更好地模拟沥青在应用过程中所处的低温环境。

附图说明

图1为沥青应力检测过程示意图。

附图标记说明：1-试验上板；2-沥青；3-试验下板。

具体实施方式