瀝青是典型的粘彈性材料, 在低溫下主要表現(xiàn)為彈性特征, 即近似固體, 而在高溫下主要表現(xiàn)為粘塑性, 即近似液體. 瀝青本身為一種組分比較復雜的混合料, 這種流變特征使其力學性能更加復雜, 使用單一的指標很難評價其綜合性能, 較多的物理力學性能指標又可能偏于復雜, 并且可能出現(xiàn)彼此矛盾的結(jié)果.針入度、延度、軟化點瀝青性能三大指標測試方法簡單, 被絕大多數(shù)國家采用作為評價瀝青的性能指標. 我國重交通瀝青采用針入度分級, 因此測試瀝青紫外線老化后的三大指標必不可少。
同時這三大指標與瀝青路面的使用性能具有密切關(guān)系, 日本名神高速公路調(diào)查表明, 路面使用性能良好的路面回收瀝青的針入度超過50、延度在50 cm 以上, 當針入度小于45、延度小于20 cm 時, 路面的開裂就較多. 一般認為, 瀝青針入度在熱拌和過程中降低較多, 鋪筑路面后2 年內(nèi)降低也較多, 以后變化幅度減小, 而且如果拌和過程中的針入度損失小于20%( 相當于TFOT 殘留針入度比80% 以上) , 瀝青在路面使用過程中的老化就很小. 這些都表明, 瀝青的針入度和延度, 尤其是瀝青老化后( 即紫外線老化后)的針入度和延度與瀝青路面的抗裂性能有非常密切的關(guān)系.SHRP 標準從根本上屏棄了傳統(tǒng)的經(jīng)驗指標體系, 而用反映瀝青變形、低溫性質(zhì)、疲勞開裂等路用性能的流變力學指標代之, 旨在建立瀝青材料物理、化學性質(zhì)與瀝青混合料性能之間的關(guān)系, 以便和實際路用性能的研究聯(lián)系起來. 在結(jié)合料性能顯著影響瀝青混凝土路面使用性能的假定前提下,SHRP 提出了基于路用性能的瀝青性能評價指標。

SHRP 動態(tài)剪切流變儀( DSR) 通過測量瀝青膠結(jié)料的復數(shù)剪切模量G和相位角D來表征瀝青膠結(jié)料的粘性和彈性性質(zhì). 本次試驗主要是測量Gsin D,分析強紫外線照射條件下疲勞特性的變化趨勢. 試驗溫度分別取了22e, 25e和28e , 采用應變控制的方式加載, 目標應變?yōu)?%, 加載頻率為10rad#s-1.SHRP 彎曲梁流變儀(BBR) 用于測量低溫時瀝青的勁度. 彎曲梁流變儀試驗有2個參數(shù): 蠕變勁度S, 即瀝青抵抗荷載的能力. 如果蠕變勁度太高, 瀝青會呈現(xiàn)脆性, 容易開裂;m 值, 即荷載作用時瀝青勁度的變化率. m值越大越好, 這意味著當溫度變化時溫度應力積累, 勁度變化相對較快, 勁度變化快則膠結(jié)料有釋放應力的能力, 否則, 應力積累到一定程度, 低溫開裂就會產(chǎn)生. 試驗溫度分別取了-18e 和-24e , 并且取60 s 時的勁度模量S和曲線斜率m.本次瀝青老化性能的評價指標分為兩大類:
( 1) 按照5公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程進行常規(guī)針入度、延度、軟化點三大指標, 分析瀝青紫外線及TFOT, PAV 老化前后的瀝青性能.
( 2) 按照SHRP 的瀝青結(jié)合料規(guī)范(AASHTOMP1) 測試瀝青紫外線及TFOT, PAV老化前后BBR( 蠕變勁度S值和m值) 、DSR( 疲勞指標G*sin D)的物理指標.http://www.ywmrz.com