基于Arrhenius方程的老化沥青流变特性

摘要：

为了研究沥青老化过程中的流变特性,选择5种沥青分别进行不同时间的旋转薄膜烘箱老化试验(RTFOT),分别采用Brookfield黏度计和低温弯曲梁流变仪(BBR),对不同老化状态的沥青样品进行旋转黏度和低温流变参数测定.根据不同温度下的黏度试验,提出采用Arrhenius方程计算沥青黏流活化能Eη的方法,讨论沥青老化过程中Eη的变化规律;并分析低温劲度模量及其随时间的变化率m与RTFOT老化时间的关系,讨论老化沥青的黏流活化能与m的关系.研究结果表明:通过Arrhenius方程可以计算得到不同老化状态沥青的黏流活化能Eη,用以表征沥青的流变性能和感温性;随着老化程度的加深,Eη不断增大,即老化对沥青的流变行为有显著影响,沥青老化后分子结构变化引起流动能量增加,柔韧性减弱;虽然老化后沥青的黏度值和黏流活化能都不断增加,但二者大小没有必然联系,黏度随温度的变化才是沥青流变性能的反映;不同沥青在RTFOT老化0～85、85～180、180～360 min不同阶段的黏流活化能增大速率存在较大差别,反映了其抗老化性能和老化机理的差异;沥青抵抗短期老化和长期老化的能力并不一致,SK(韩国SK-110)和ZHH(中海-90)具有优良的抗短期老化性能,而ESSO(埃索-90)和SK抗长期老化性能最好;随着老化程度的加深,沥青样品的黏流活化能与低温蠕变劲度变化率呈较好的负相关性,即沥青的黏流特性与低温蠕变行为密切相关.

关键词：道路工程、流变特性、沥青老化、黏流活化能、低温蠕变

所属期刊栏目：37

分类号：U416.217(道路工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51008031;交通运输部应用基础研究项目2014319812151;陕西省自然科学基础研究计划项目2014JQ7242;中央高校基本科研业务费专项资金项目310821162010,310821163404

在线出版日期：2017-11-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1-7,14