1、LOGO动态剪切流变仪动态剪切流变仪 DSR 动态剪切流变仪动态剪切流变仪试验设备试验设备方法概述方法概述数据提交数据提交PG分级中的分级中的DSRDSR评价沥青及沥青胶浆的力学性能评价沥青及沥青胶浆的力学性能试样准备试样准备DSR引言引言v沥青是一种粘弹性材料，它同时显示出弹性材沥青是一种粘弹性材料，它同时显示出弹性材料的特性（如橡皮筋）和粘性材料的特性（如糖料的特性（如橡皮筋）和粘性材料的特性（如糖浆）。这两种特性之间的关系被用来测量胶结料抗浆）。这两种特性之间的关系被用来测量胶结料抗永久变形和疲劳开裂的能力。为了抗车辙，胶结料永久变形和疲劳开裂的能力。为了抗车辙，胶结料需要坚硬和有弹性；
2、为了抗疲劳开裂，胶结料需要需要坚硬和有弹性；为了抗疲劳开裂，胶结料需要柔软和有弹性。在这两种需要之间平衡是关键。柔软和有弹性。在这两种需要之间平衡是关键。v动态剪切流变仪（简称动态剪切流变仪（简称DSR)，是研究粘弹性材料，是研究粘弹性材料的基本仪器。由于美国战略公路研究计划的基本仪器。由于美国战略公路研究计划(SHRP)在沥青结合料路用性能规范中首次采用在沥青结合料路用性能规范中首次采用DSR评价评价沥青结合料的高温性能和中低温疲劳性能，这一仪沥青结合料的高温性能和中低温疲劳性能，这一仪器及其关联的研究方法在沥青及沥青混合料的研究器及其关联的研究方法在沥青及沥青混合料的研究中得到广泛应用。中
3、得到广泛应用。v在在SHRP规范中要求对原样沥青，旋转薄膜烘箱老规范中要求对原样沥青，旋转薄膜烘箱老化（化（RTFOT）后残留沥青、）后残留沥青、RTFOT/PAV残留沥残留沥青进行三次动态剪切试验，分别反映高温性能青进行三次动态剪切试验，分别反映高温性能,疲疲劳性能，因此是劳性能，因此是SHRP沥青新标准的精髓。沥青新标准的精髓。动态剪切流变仪简介动态剪切流变仪简介DSR试验设备试验设备工作原理工作原理vDSR的工作原理很直观，沥青试样夹在来回振荡的旋转轴和固定板之间，振荡板（常叫做旋转轴）从起点A开始转动到B点。振荡板再从B点转回，经过A点到C点，从C点再转回A点。此运动从A到B到C，再回
4、到A形成了一个循环，如下图所示应力应变关系v 当力（或剪应力）通过旋转轴加到沥青上时，当力（或剪应力）通过旋转轴加到沥青上时，DSR就会就会测量沥青对此施加的力的反应（或剪应变）。如果沥青是测量沥青对此施加的力的反应（或剪应变）。如果沥青是一个完全的弹性材料，其反应就与瞬间施加的力相一致，一个完全的弹性材料，其反应就与瞬间施加的力相一致，两者间得时间滞后就为零。若是完全的粘性材料，荷载和两者间得时间滞后就为零。若是完全的粘性材料，荷载和反应之间的时间滞后就会很大，如下图所示。冰冷沥青的反应之间的时间滞后就会很大，如下图所示。冰冷沥青的情形就像弹性材料，温度高的沥青就像粘性材料。情形就像弹性材料
5、，温度高的沥青就像粘性材料。复数剪切模量和相位角复数剪切模量和相位角v在大多数路面承受交通的温度下，沥青的在大多数路面承受交通的温度下，沥青的状况既像一个弹性固体，又像一个粘性液状况既像一个弹性固体，又像一个粘性液体。在体。在DSR中施加的应力和应变之间的关中施加的应力和应变之间的关系，量化了两种状况，提供了为计算两种系，量化了两种状况，提供了为计算两种沥青胶结料重要特性的必要参数沥青胶结料重要特性的必要参数复数线复数线切模量（切模量（G*）和相位角（）和相位角（）v G*是最大剪应力和最大剪应变的比率，施加的应力和由是最大剪应力和最大剪应变的比率，施加的应力和由此产生的应变的时间滞后是相位角
6、此产生的应变的时间滞后是相位角。对于完全的弹性材。对于完全的弹性材料，相位角料，相位角是零，所有变形都是暂时的。在是零，所有变形都是暂时的。在DSR中，像中，像沥青这样的粘弹性材料在正常温度下显示的事两个极端状沥青这样的粘弹性材料在正常温度下显示的事两个极端状态之间的应力态之间的应力应变反应应变反应粘弹性表现的不同方式粘弹性表现的不同方式v G*是反复受剪力后，某种材料抗变形的总量，它由两部是反复受剪力后，某种材料抗变形的总量，它由两部分组成：一部分是弹性（暂时变形），如下图水平轴所示；分组成：一部分是弹性（暂时变形），如下图水平轴所示；另一部分是粘性（永久变形），如垂直轴箭头所示另一部分是粘
7、性（永久变形），如垂直轴箭头所示。是是与水平轴产生的角，表示暂时和永久变形的相对量。在此与水平轴产生的角，表示暂时和永久变形的相对量。在此例中，尽管两种沥青都具有粘弹性，例中，尽管两种沥青都具有粘弹性，但沥青但沥青2 2比沥青比沥青1 1有较有较多的多的弹性，因为其弹性，因为其值较小。通过测定值较小。通过测定G*和和，DSR提供提供了沥青在路面工作温度下行为（状态）更完整的描述。了沥青在路面工作温度下行为（状态）更完整的描述。最大剪应力和最大剪应变的计算最大剪应力和最大剪应变的计算v流变仪用来计算最大剪应力和最大剪应变的公式流变仪用来计算最大剪应力和最大剪应变的公式为为 vDSR公式示意图如下
8、图所示公式示意图如下图所示温度控制和试样半径、高度温度控制和试样半径、高度v 由于沥青胶结料对温度有较大的依赖性，因此流变仪必须由于沥青胶结料对温度有较大的依赖性，因此流变仪必须要能精确地控制试样温度。这通常是通过循环流体浴或者要能精确地控制试样温度。这通常是通过循环流体浴或者强制空气浴完成。流体浴一般用水环绕试样。温度控制器强制空气浴完成。流体浴一般用水环绕试样。温度控制器使水循环，这样可以精确地调节，使试样温度一直保持在使水循环，这样可以精确地调节，使试样温度一直保持在所需温度。空气浴工作原理同水浴一样，只不过在试验期所需温度。空气浴工作原理同水浴一样，只不过在试验期间围绕试样的是加热的空
9、气。两个情况的任一种，即其水间围绕试样的是加热的空气。两个情况的任一种，即其水温或者气温的控制都必须使整个试样温度一致，变化不应温或者气温的控制都必须使整个试样温度一致，变化不应大于大于0.1。v 使用者也不必担心进行这种计算，因为其计算是由流变仪使用者也不必担心进行这种计算，因为其计算是由流变仪软件自动完成的。然而，试样的半径是重要因素，因为，软件自动完成的。然而，试样的半径是重要因素，因为，G*是半径的是半径的4次方关系，所以，对试样仔细地修整是非常次方关系，所以，对试样仔细地修整是非常重要的，试样的高度（即两板间的间隙）也是非常重要的，重要的，试样的高度（即两板间的间隙）也是非常重要的，
10、它受控制设备以及使用者水平的影响很大。它受控制设备以及使用者水平的影响很大。试样准备试样准备v 夹在旋转轴和固定板之间的沥青试样的厚度，必须谨慎控夹在旋转轴和固定板之间的沥青试样的厚度，必须谨慎控制，此合适的厚度是通过旋转轴和固定板之间的间隙调节制，此合适的厚度是通过旋转轴和固定板之间的间隙调节得到的。必须在安装沥青试样之前，即对此间隙进行设定。得到的。必须在安装沥青试样之前，即对此间隙进行设定。间隙设定是将旋转轴和固定板安装好，在试验温度时设定。间隙设定是将旋转轴和固定板安装好，在试验温度时设定。间隙通过微米轮调节。微米轮是渐进式的，通常以微米为间隙通过微米轮调节。微米轮是渐进式的，通常以微
11、米为单位。旋转微米轮可以给旋转轴和固定板的相对位置精确单位。旋转微米轮可以给旋转轴和固定板的相对位置精确到位。有些流变仪，是把旋转轴向下调节，而有的流变仪到位。有些流变仪，是把旋转轴向下调节，而有的流变仪是把基板向上调节。间隙的大小取决于试验温度和沥青的是把基板向上调节。间隙的大小取决于试验温度和沥青的老化条件。老化条件。v 未老化和未老化和RTFO老化的沥青的沥青，试验温度为老化的沥青的沥青，试验温度为46或或者更高的温度，要求用者更高的温度，要求用1的小间隙。的小间隙。PAV老化的沥青和老化的沥青和中等试验温度的（中等试验温度的（440 ），要求采用），要求采用2 的大间隙，的大间隙，两种
12、旋转轴的使用，与上同理。高温试验需要大旋转轴两种旋转轴的使用，与上同理。高温试验需要大旋转轴（25），中等测试温度需要小旋转轴（），中等测试温度需要小旋转轴（8 ）.v使用者通常在安装试样前设置间隙，而设置间隙使用者通常在安装试样前设置间隙，而设置间隙值是在期望值值是在期望值（1或或2）上，增加）上，增加0.05，在，在试验最终修整后，再用微米轮把这试验最终修整后，再用微米轮把这0.05的额外的额外间隙去掉。间隙去掉。v试验用的沥青试样直径和试验用的沥青试样直径和DSR的振荡板的直径相的振荡板的直径相同。准备试样有两种方法：同。准备试样有两种方法：沥青以适当的量直接倒向旋转轴，使材料有合沥青以
13、适当的量直接倒向旋转轴，使材料有合适的厚度。适的厚度。用试模制作沥青试样，然后把沥青试样置于用试模制作沥青试样，然后把沥青试样置于DSR的旋转轴和固定板之间。的旋转轴和固定板之间。v 采用第一种方法，需要有合适的沥青用量的经验。材料既采用第一种方法，需要有合适的沥青用量的经验。材料既不能过多，也不能过少。如果太少，试验就不准确；如太不能过多，也不能过少。如果太少，试验就不准确；如太多，则要求过多的试样修整。多，则要求过多的试样修整。v 采用第二种方法，需要把沥青加热到有足够的流动性，以采用第二种方法，需要把沥青加热到有足够的流动性，以便浇注。先把加热过的沥青倒进硅橡胶模，待冷却到足够便浇注。先
14、把加热过的沥青倒进硅橡胶模，待冷却到足够的坚硬，把沥青试样从模中取出。然后，把沥青置于的坚硬，把沥青试样从模中取出。然后，把沥青置于DSR的固定板和旋转轴之间。和以前一样，超出旋转轴的固定板和旋转轴之间。和以前一样，超出旋转轴边缘的沥青要修整掉。边缘的沥青要修整掉。v试样修整后，试样准备工作的最后一步是消除旋试样修整后，试样准备工作的最后一步是消除旋转轴和固定板转轴和固定板0.05的间隙。这样，紧接着旋转的间隙。这样，紧接着旋转轴边缘就有一个明显的轴边缘就有一个明显的,轻微的凸出，如下图所示，轻微的凸出，如下图所示，通常此步完成后，紧接着开始试验。通常此步完成后，紧接着开始试验。方法概述方法概
15、述v沥青试样放置好且试验温度稳定后，使用者一定沥青试样放置好且试验温度稳定后，使用者一定要用大约要用大约10分钟的时间等待试样温度同测试温度分钟的时间等待试样温度同测试温度平衡。实际温度平衡时间因设备和沥青而异，应平衡。实际温度平衡时间因设备和沥青而异，应采用配有非常精确温度感应能力的假试件进行检采用配有非常精确温度感应能力的假试件进行检查。一个计算机同查。一个计算机同DSR相联，以控制试验参数和相联，以控制试验参数和记录试验结果。试验包括用流变仪软件施加一个记录试验结果。试验包括用流变仪软件施加一个恒定的振荡应力，并记录产生的应变和时间滞后。恒定的振荡应力，并记录产生的应变和时间滞后。S u
16、 p e r p a v e 规范要求，振荡速度规范要求，振荡速度10rad/s，大约，大约1.59Hz。v使用者输入一个施加应力的值，此值会在沥青中使用者输入一个施加应力的值，此值会在沥青中引起剪应变（有时叫应变振幅）的近似量。剪应引起剪应变（有时叫应变振幅）的近似量。剪应变从变从1%12%变化，这种变化取决于被测试的变化，这种变化取决于被测试的胶结料的劲度，相对软弱的材料，在高温下测试胶结料的劲度，相对软弱的材料，在高温下测试（如未老化的胶结料和（如未老化的胶结料和RTFO老化胶结料），其老化胶结料），其变化值大约在变化值大约在10%12%。硬材料（如在中等。硬材料（如在中等温度下测试的温
17、度下测试的PAV残留物）其应变值大约残留物）其应变值大约1%。v被测试材料的劲度也同试验用的旋转轴大小有关，被测试材料的劲度也同试验用的旋转轴大小有关，未老化的胶结料和未老化的胶结料和RTFO老化的胶结料用老化的胶结料用25直直径的旋转轴试验，径的旋转轴试验，PAV老化的胶结料，用老化的胶结料，用8的的旋转轴试验，如下图所示。旋转轴试验，如下图所示。v在此方法的最初阶段，为获得规定剪应变范围而在此方法的最初阶段，为获得规定剪应变范围而是施加的应力用流变仪进行测量，然后，在试验是施加的应力用流变仪进行测量，然后，在试验期间非常精确地保持这种应力水平。在试验期间，期间非常精确地保持这种应力水平。在
18、试验期间，剪应变会因设定值的变化而少量变化，流变仪软剪应变会因设定值的变化而少量变化，流变仪软件控制剪应力的变化。件控制剪应力的变化。v开始试验时，试样加载开始试验时，试样加载10个周期作为预备条件，个周期作为预备条件，再加再加10个周期来获取试验数据，流变仪软件自动个周期来获取试验数据，流变仪软件自动计算和报告计算和报告G*和和值，这些值可以与规范要求做值，这些值可以与规范要求做对照。对照。数据提交数据提交v DSR能够测量沥青对温度、频率和应变水平的反应。然而，能够测量沥青对温度、频率和应变水平的反应。然而，S u p e r p a v e规范要求在规范要求在G*和和值用特定的条件进行试
19、值用特定的条件进行试验。因此试验结果同验。因此试验结果同S u p e r p a v e规范的要求做对照，规范的要求做对照，确定其一致性就了一件简单的事。完整的实验报告包括：确定其一致性就了一件简单的事。完整的实验报告包括：G*，精确到三位有效数字，精确到三位有效数字;,精确到精确到0.1度；度；试验板的尺寸，精确到试验板的尺寸，精确到0.1，间隙精确到间隙精确到 0.001；试验温度，精确到试验温度，精确到0.1；试验频率，精确到试验频率，精确到0.1rad/s；应变振幅，精确到应变振幅，精确到0.01%SHRP沥青沥青PG分级标准中的分级标准中的DSRv SHRPSHRP的沥青的沥青PG
20、PG分级既是按照路用性能实现的沥青分级，这分级既是按照路用性能实现的沥青分级，这一分级方法具有明确的粘弹性力学性能依据，也是有良好一分级方法具有明确的粘弹性力学性能依据，也是有良好的路用性能依据，是一种典型的沥青性能标准。在的路用性能依据，是一种典型的沥青性能标准。在SHRPSHRP的的沥青沥青PGPG分级中分别将粘弹性特征函数分级中分别将粘弹性特征函数G*/sin 和和G*sin 分分别评价沥青高温特性和疲劳特性的技术指标。别评价沥青高温特性和疲劳特性的技术指标。v G*/sin 为损失剪切柔量为损失剪切柔量J的倒数，根据蠕变柔量的定义，的倒数，根据蠕变柔量的定义，J为蠕变过程中的耗能分量。
21、因此，为蠕变过程中的耗能分量。因此，J越小，即越小，即sin 越大，越大，沥青在高温时的耗能越少，流动变形越小，抗车辙能力也沥青在高温时的耗能越少，流动变形越小，抗车辙能力也就越强，所以采用就越强，所以采用G*/sin 作为反映沥青材料的永久性变作为反映沥青材料的永久性变形的指标。形的指标。永久变形永久变形v SHRP规范规定，对原样沥青及规范规定，对原样沥青及RTFOT后残留沥青试样分后残留沥青试样分别进行两次动态剪切试验，以别进行两次动态剪切试验，以G*/sin 作为评价指标，试作为评价指标，试样在高温设计温度下进行，剪切速率样在高温设计温度下进行，剪切速率10rad/s，必须满足下，必须
22、满足下列要求：列要求：（1）原样沥青的）原样沥青的G*/sin 不得小于不得小于1.0kPa；（2）RTFOT后残留沥青的后残留沥青的G*/sin 不得小于不得小于2.2kPa。v 从抗车辙的角度讲，较高的从抗车辙的角度讲，较高的G*值和较低的值和较低的值是比较理想的。对于所示的材值是比较理想的。对于所示的材料料A和材料和材料B，两者之间的，两者之间的sin 值明显不同。值明显不同。A材料（材料（4/5）的）的sin 比材料比材料B（3/5）的）的sin 要大。这意味着，当要大。这意味着，当G*值除以值除以sin 后，材料后，材料A的的G*/sin 值就值就比材料比材料B的要小，因此，材料的要
23、小，因此，材料B的抗车辙性能就比材料的抗车辙性能就比材料A要好。显而易见，因要好。显而易见，因为材料为材料B比材料比材料A的粘性小得多，如下图所示。（相同复数模量）的粘性小得多，如下图所示。（相同复数模量）疲劳开裂疲劳开裂v 在在SHRP沥青路用性能中，沥青的疲劳性能指标采用损失沥青路用性能中，沥青的疲劳性能指标采用损失剪切模量剪切模量G=G*sin，G*sin 越大，表明重复荷载作用越大，表明重复荷载作用下的能量损失越多。研究表明，沥青混合料的疲劳损伤或下的能量损失越多。研究表明，沥青混合料的疲劳损伤或疲劳寿命与循环加载过程中的能量损失具有比例关系。因疲劳寿命与循环加载过程中的能量损失具有比
24、例关系。因此，较小的此，较小的G*sin 数值代表较好的疲劳性能。数值代表较好的疲劳性能。v SHRP规范规定，在最高设计温度及最低设计温度的平均规范规定，在最高设计温度及最低设计温度的平均值以上值以上4，以频率，以频率10rad/s进行进行DSR试验的试验的G*sin 应应该满足不超过该满足不超过5000kPa的要求。在某一气象分区中，小于的要求。在某一气象分区中，小于5000kPa的临界温度越低，沥青路面的发生疲劳损伤的温的临界温度越低，沥青路面的发生疲劳损伤的温度范围越小，沥青的疲劳性能越好。度范围越小，沥青的疲劳性能越好。S u p e r p a v e疲劳开裂规范要求疲劳开裂规范要
25、求v 理想的胶结料抗疲劳开裂的品质应具有像软弹性材料的功能，能从许多次加理想的胶结料抗疲劳开裂的品质应具有像软弹性材料的功能，能从许多次加载后恢复，如下图所示，有较小的载后恢复，如下图所示，有较小的值的材料，其弹性就较大，因此可以提值的材料，其弹性就较大，因此可以提高其疲劳性能，高其疲劳性能，G*和和的结合可能会产生一个的结合可能会产生一个G*sin 很大的值，其值大到其很大的值，其值大到其粘性和弹性部分都很高，使胶结料不再可能有效的抵抗疲劳开裂。这也是规粘性和弹性部分都很高，使胶结料不再可能有效的抵抗疲劳开裂。这也是规范设置范设置G*sin 的最大限度的最大限度5000kPa的原因。的原因。
26、v 在相同的复数剪切模量在相同的复数剪切模量G*下，在高温状态，相位角下，在高温状态，相位角越大，越大，即即tan 越大，表示在荷载作用下模量的粘性成分越大，越大，表示在荷载作用下模量的粘性成分越大，即变形的不可恢复的部分越大，即越容易产生永久性变形。即变形的不可恢复的部分越大，即越容易产生永久性变形。相反，在较低的疲劳试验温度条件，相位角相反，在较低的疲劳试验温度条件，相位角越大，表示越大，表示沥青在低温时仍有较大的粘性成分及柔性，其抗疲劳性能沥青在低温时仍有较大的粘性成分及柔性，其抗疲劳性能必然较好。必然较好。v 因此，沥青混合料在高温状态下，复数剪切模量因此，沥青混合料在高温状态下，复数
27、剪切模量G*越大，越大，相位角相位角越小，越小，G*/sin 越大，其高温稳定性好；而沥青越大，其高温稳定性好；而沥青混合料在常温温度域的低温状态下，复数剪切模量混合料在常温温度域的低温状态下，复数剪切模量 G*越小，相位角越小，相位角越大，表明沥青经过使用期老化后仍然越大，表明沥青经过使用期老化后仍然具有较大的柔性，疲劳性能好。具有较大的柔性，疲劳性能好。DSR评价沥青的力学性能评价沥青的力学性能v DSR不仅可以用来测试某一特定温度、频率、荷载水平条不仅可以用来测试某一特定温度、频率、荷载水平条件下的力学响应，也可以方便地连续改变频率、温度、或件下的力学响应，也可以方便地连续改变频率、温度
28、、或者应力、应变水平进行测试，获得作为响应的动态力学频者应力、应变水平进行测试，获得作为响应的动态力学频率响应谱，动态力学温度响应谱，动态力学应力响应谱或率响应谱，动态力学温度响应谱，动态力学应力响应谱或者动态力学应变响应谱。这种连续改变频率、温度或者应者动态力学应变响应谱。这种连续改变频率、温度或者应力、应变水平的测定模式称为扫描。力、应变水平的测定模式称为扫描。v 例如，邹桂莲等应用例如，邹桂莲等应用DSR进行温度扫描，评价饿进行温度扫描，评价饿8种沥青种沥青与矿粉、纤维混合料胶浆的车辙抵抗因子与矿粉、纤维混合料胶浆的车辙抵抗因子G*/sin 在在3080范围内和疲劳抵抗因子范围内和疲劳抵
29、抗因子G*sin 在在530 范围内的范围内的温度响应谱，如下图所示温度响应谱，如下图所示沥青胶浆车辙因子与温度的关系沥青胶浆车辙因子与温度的关系疲劳因子与温度的关系疲劳因子与温度的关系v沥青沥青RTFOT+PAV后后v这一研究结果表明，采用这一研究结果表明，采用DSR进行温度扫描，相进行温度扫描，相当有效地评价了沥青加入不同比例、不同品种的当有效地评价了沥青加入不同比例、不同品种的矿粉、水泥填料后，沥青胶浆高温性能明显提高，矿粉、水泥填料后，沥青胶浆高温性能明显提高，但提高程度不同。但提高程度不同。v李晓民等对粉煤灰、矿粉、消石灰、水泥四种矿李晓民等对粉煤灰、矿粉、消石灰、水泥四种矿物填料组
30、成的沥青胶浆进行动态频率扫描试验和物填料组成的沥青胶浆进行动态频率扫描试验和稳态流动试验，对四种不同矿物填料、不同粉胶稳态流动试验，对四种不同矿物填料、不同粉胶比对沥青高温性能的影响进行了评价。比对沥青高温性能的影响进行了评价。v 应变扫描的研究表明，矿粉沥青胶浆的应变在小于应变扫描的研究表明，矿粉沥青胶浆的应变在小于1.20%1.20%时处于线粘弹性范围，时处于线粘弹性范围，粉煤灰沥青胶浆范围小于粉煤灰沥青胶浆范围小于1.00%1.00%，水泥沥青胶浆范围为小于，水泥沥青胶浆范围为小于1.50%1.50%，消石灰沥，消石灰沥青胶浆范围为小于青胶浆范围为小于0.60%0.60%，沥青胶浆的线粘
31、弹性范围小于沥青的线粘弹性范围。，沥青胶浆的线粘弹性范围小于沥青的线粘弹性范围。如下图所示如下图所示v 频率扫描的研究结果表明，在相同粉胶比（频率扫描的研究结果表明，在相同粉胶比（F/B=1.2）和相同参考温度（和相同参考温度（40）情况下，随着试验频率的增加，）情况下，随着试验频率的增加，掺加不同矿物填料沥青胶浆的复合模量逐渐增加。在高频掺加不同矿物填料沥青胶浆的复合模量逐渐增加。在高频区域（代表胶浆的低温状态）复合模量的增长趋势一致；区域（代表胶浆的低温状态）复合模量的增长趋势一致；在低频区域（代表胶浆的高温状态）不同矿物填料的模量在低频区域（代表胶浆的高温状态）不同矿物填料的模量差别变大
32、。差别变大。v 类似地，进行了四种矿物填料沥青胶浆在稳态流下测定得类似地，进行了四种矿物填料沥青胶浆在稳态流下测定得到的粘度曲线图，如下图。在相同粉胶比（到的粘度曲线图，如下图。在相同粉胶比（F/B=1.2）和相同试验温度（和相同试验温度（60）情况下随着试验剪切速率的增）情况下随着试验剪切速率的增加，不同矿物填料组成的沥青胶浆在最初阶段产生恒定的加，不同矿物填料组成的沥青胶浆在最初阶段产生恒定的粘度，当剪切速率达到某一数值时，胶浆由牛顿流体逐渐粘度，当剪切速率达到某一数值时，胶浆由牛顿流体逐渐转变为非牛顿流体，粘度随着剪切速率的增加而逐渐下降，转变为非牛顿流体，粘度随着剪切速率的增加而逐渐下
33、降，且掺加不同的矿物填料胶浆的剪切速率各有差异。且掺加不同的矿物填料胶浆的剪切速率各有差异。不同矿物填料的复合模量主曲线不同矿物填料的复合模量主曲线v 从动态粘性试验和稳态流动试验均可以看出，加入不同矿从动态粘性试验和稳态流动试验均可以看出，加入不同矿物填料对沥青的高温性能提高有所不同，相同粉胶比下消物填料对沥青的高温性能提高有所不同，相同粉胶比下消石灰对沥青的高温性能提高最显著，其他依次为粉煤灰、石灰对沥青的高温性能提高最显著，其他依次为粉煤灰、水泥、矿粉。基质沥青的水泥、矿粉。基质沥青的ZSVZSV为为226.5cp.s226.5cp.s，而加入消石灰，而加入消石灰后胶浆后胶浆ZSVZSV
34、为为17580cp.s17580cp.s，粘度提高了，粘度提高了7878倍。测定得到的消倍。测定得到的消石灰的比表面积为石灰的比表面积为2.1882.188/g/g，远远大于其他几种矿物填，远远大于其他几种矿物填料，因此与沥青产生较强的物理吸附作用。料，因此与沥青产生较强的物理吸附作用。v 另外，氢氧化钙是强碱性物质，另外，氢氧化钙是强碱性物质，pH12pH12，具有较高的化学，具有较高的化学吸附能和相对低的分子量，沥青中的羧酸及对二苯酚等相吸附能和相对低的分子量，沥青中的羧酸及对二苯酚等相关的化学键与氢氧化钙反应生成不可溶解的钙盐，因此沥关的化学键与氢氧化钙反应生成不可溶解的钙盐，因此沥青中加入消石灰后由于其物理和化学的协同作用，极大地青中加入消石灰后由于其物理和化学的协同作用，极大地提高了基质沥青中的粘度和复合模量。提高了基质沥青中的粘度和复合模量。参考文献参考文献v张肖宁张肖宁.沥青与沥青混合料的粘弹性力学原理及应沥青与沥青混合料的粘弹性力学原理及应用用M.北京：人民交通出版社，北京：人民交通出版社，2006.1.v高性能沥青路面（高性能沥青路面（S u p e r p a v e）基础参）基础参考手册考手册.美国沥青协会美国沥青协会.LOGO谢谢 谢谢 大大 家家
