999精品在线视频,手机成人午夜在线视频,久久不卡国产精品无码,中日无码在线观看,成人av手机在线观看,日韩精品亚洲一区中文字幕,亚洲av无码人妻,四虎国产在线观看 ?

溫拌瀝青結合料高低溫性能指標評價研究

2025-03-12 00:00:00魏建國梁鈺熹黃美燕周育名彭竹儀
森林工程 2025年2期
關鍵詞:評價指標

摘 要:針對現有指標的局限性,為更好地評價溫拌瀝青結合料的高低溫性能,選取不同摻量的Sasobit溫拌劑和Evotherm3G溫拌劑,并將其摻入70#基質瀝青和SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)改性瀝青中,制備改性瀝青。通過動態剪切流變(Dynamic Shear Rheological,DSR)試驗得到復數剪切模量(G*)和相位角(δ)參數,并進行相關分析。同時,采用車轍因子(G*/sinδ)、改進型車轍因子(G*/(sinδ)9)指標和臨界溫度(TG*/sinδ)、改進型臨界溫度(TG*/(sinδ )9)指標,對改性瀝青的高溫性能進行全面評價分析。在低溫彎曲流變(Bending Beam Rheometer,BBR)試驗中,得到蠕變勁度模量(S)、蠕變速率(m)參數,并對其進行分析,同時建立k 指標(蠕變勁度模量與蠕變速率之比),引入蠕變柔量(J(t))指標對改性瀝青的低溫性能進行評價。試驗結果及數據分析表明,相較于G*/sinδ,采用G*/(sinδ)9 能夠更準確地評估溫拌瀝青的高溫性能,而TG*/(sinδ )9 適合SBS溫拌瀝青高溫性能評價,對于70#基質瀝青而言兩者之間無明顯差異。另外,k指標可以區分基質瀝青和改性瀝青低溫性能差異,而J(t)指標能夠很好地反映溫拌瀝青低溫蠕變性能。最后,利用層次分析法(AHP)對高低溫指標進行權重分析,得出權重最大的指標為TG*/(sinδ )9和J(t),在評估溫拌瀝青的高溫性能指標時建議采用TG*/(sinδ )9指標,在評估溫拌瀝青低溫性能時采用J(t)指標。

關鍵詞:溫拌瀝青; 溫拌劑; 高溫性能; 低溫性能; 評價指標

中圖分類號:U414 文獻標識碼:A DOI:10. 7525/j. issn. 1006-8023. 2025. 02. 020

0 引言

傳統熱拌瀝青混合料(Hot Mix Asphalt,HMA)是瀝青和集料在較高溫度(160~180 ℃)下拌合而成[1],廣泛使用于現代公路交通領域[2]。但熱拌瀝青混合料的拌合及攤鋪溫度較高,能耗高,施工過程中煙氣粉塵排放量大,對環境和施工現場人員危害大[3]。而在瀝青混合料添加溫拌劑可以有效解決這些問題[4]。相對于熱拌瀝青混合料,溫拌瀝青混合料(Warm Mix Asphalt,WMA)的拌合溫度比HMA低30~40 ℃,可以減少瀝青在生產階段的老化,同時能夠減少排放、降低能耗、縮減能源與治污成本[5]。據研究人員發現,使用溫拌瀝青可以減少10%~50%的溫室氣體排放,可降低氣體90%顆粒排放量,同時減少50%~70%的揮發性有機物(Total Volatile OrganicComounds,TVOC)的產生[6],同時可以減少11%~35%的燃料消耗[7],節省23%~29%費用[8]。溫拌劑按降黏機理主要分為有機降黏型溫拌劑和表面活性型溫拌劑,最具代表的是Sasobit 溫拌劑和Evotherm 3G溫拌劑[9]。

目前針對溫拌瀝青性能的研究主要是流變性能和抗疲勞性能,特別是高低溫性能方面。隨著溫拌技術快速發展,溫拌劑種類越來越多[10]。王言磊等[11]利用溫度掃描、蠕變試驗、線性振幅掃描試驗(Linear Amplitude Sweep,LAS)研究不同溫拌劑對高黏瀝青流變性能的影響,結果表明,Sasobit溫拌劑可以提高瀝青的高溫性能,但低溫性能下降,EvothermM1 溫拌劑對瀝青的高溫性能有不利影響,ACMP(asphalt compound modifier for reducing viscosityat moderate temperature)溫拌劑和WCO(West-Cooking-Oil)溫拌劑可以提高高黏瀝青的抗疲勞性能;Kataware 等[12]選用泡沫瀝青(Foamed Tar,FT)、廢輪胎膠粉(Crumb Rubber from Scrap Tire,CS)和溫拌瀝青添加劑(Warm Mix Asphalt,WB)3 種溫拌劑制備改性瀝青,研究3種溫拌劑對SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)改性瀝青高溫性能的影響,結果表明,FT和WB提高了SBS改性瀝青的抗車轍性,CS降低了SBS改性瀝青的高溫性能,基于最佳的高溫性能和較低的老化敏感性,建議采用1%FT、6%WB 和1%CS 溫拌劑摻量改性SBS 瀝青;Podolsky 等[13]通過低溫彎曲梁流變(Bending BeamRheometer,BBR)試驗比較IDB(Isosorbide DistillationBottoms)溫拌劑、FP1(自定義)溫拌劑和FP2(自定義)溫拌劑對瀝青低溫性能的影響,結果表明,3種溫拌劑均可提高瀝青低溫性能,緩解瀝青路面低溫開裂。通過以上研究可以看出,溫拌劑加入瀝青后,可以改善瀝青的高溫性能及低溫性能,且溫拌劑類型及摻量是主要的影響因素。

對于溫拌瀝青高溫性能評價,國內外學者通過動態剪切流變(Dynamic Shear Rheological,DSR)試驗和3大指標試驗(黏度、軟化點、針入度)等,測得針入度、軟化點、黏度、復數剪切模量(G*)、相位角(δ)和不可恢復蠕變柔量等指標進行評價。李寧利等[14]通過DSR試驗得到的G*和δ 評價生物質油溫拌瀝青的高溫性能,結果表明,生物質油溫拌瀝青的G*逐漸減小、δ 逐漸增大,說明生物質油的摻入降低了瀝青的高溫性能;Zhang等[15]使用針入度、軟化點、延度及黏度指標研究溫拌瀝青的高低溫性能,結果表明,Sasobit溫拌瀝青針入度降低,軟化點明顯升高,延度減小,Sasobit溫拌劑能夠提高瀝青高溫性能,對瀝青的低溫抗裂性能有不利影響,添加溫拌劑后SBS改性瀝青的軟化點降低,溫拌劑提高了SBS改性瀝青的高溫穩定性;Abdullah等[16]選用0. 4%、0. 45% 和0. 5% 摻量的Evotherm 3G溫拌劑,使用軟化點指標對溫拌瀝青的高溫性能進行研究,結果表明,當Evotherm 3G摻量為0. 4%時溫拌瀝青具有很好的穩定性和剛度;Belc 等[17]通過DSR 試驗,使用復數剪切模量(G*)、相位角(δ)指標對溫拌瀝青高溫性能分析,結果表明,大多數溫拌劑沒有改變瀝青的特性,W1(一種合成蠟,有機添加劑)溫拌劑顯著改變了瀝青的高溫性能,使瀝青對溫度的敏感性降低;雷俊安等[18]采用DSR試驗和多應力蠕變恢復(Multiple Stress Creep Recovery,MSCR)試驗對短期老化前后溫拌瀝青的高溫性能進行了分析,結果表明,Evotherm 3G增大瀝青的應變,蠕變恢復率減小,不可恢復蠕變柔量增大,EC120(EthyleneCarbonate)降低瀝青的應變,蠕變恢復率增大,不可恢復蠕變柔量減小,通過灰色關聯分析得出,不可恢復蠕變柔量可以用于評價瀝青的高溫性能。溫拌瀝青低溫性能的評價主要通過BBR試驗得到的蠕變勁度模量(S)、蠕變速率(m)指標進行分析。宋云連等[19]、張苛等[20]通過彎曲梁流變試驗測得瀝青S 和m,分析了Evotherm 3G溫拌瀝青的低溫性能,結果表明,Evotherm 3G溫拌劑摻量為0. 6%時,S 和m指標較好,改性瀝青低溫性能最好;董昭等[21]將3種溫拌劑加入到70#基質瀝青中,使用延度指標對溫拌瀝青低溫性能評價,結果表明,Aspha-min溫拌劑和Evotherm-DAT溫拌劑使得瀝青延度增大,但Sasobit溫拌劑會導致瀝青延度降低。

綜上所述,國內外對于溫拌瀝青高低溫性能評價指標的研究,主要是單一考慮黏彈成分相對比例、抵抗變形能力、模量和松弛能力等方面,而綜合考慮的研究相對較少。考慮到溫拌瀝青性能的變化復雜,其高低溫性能受影響因素較多。因此,通過DSR 試驗研究溫拌瀝青結合料的高溫性能,對試驗得到的G*和δ 進行分析,采用車轍因子(G*/(sinδ))和改進型車轍因子(G*/(sinδ)9)進行評價分析,基于2 種車轍因子采用臨界溫度指標TG*/sinδ 和TG*/(sinδ )9 對瀝青滿足規范要求時承受最大溫度進行高溫性能分析。通過彎曲梁流變儀(BBR)試驗研究溫拌瀝青結合料的低溫性能,對S、m、k 指標和蠕變柔量J(t)指標分析,最后采用層次分析法對以上評價指標進行權重分析計算,優選出最佳評價指標。

1 材料和方法

1. 1 原材料

瀝青采用青島安邦路法有限公司提供的70#瀝青和SBS 改性瀝青,經檢驗各項指標均滿足我國《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》(JTG E20—2011)[22]要求。具體相關技術指標見表1 和表2。溫拌劑采用南非Sasol-Wax 公司的Sasobit 溫拌劑和美國維實偉克公司(MWV)的第三代產品Evotherm3G溫拌劑,如圖1所示,相關技術指標見表3和表4。

為方便研究分析,1%Sasobit摻入70#基質瀝青中用A-S-1表示,0. 4%Evotherm 3G摻入70#基質瀝青中用A-G-0. 4表示,2%Sasobit摻入SBS改性瀝青中用B-S-2 表示,0. 6%Evotherm 3G 摻入SBS 改性瀝青中用B-G-0. 6表示,其他改性瀝青都以此方法表示。

1. 2 制備方法

結合國內外學者對溫拌瀝青制備方法的研究,確定Sasobit改性瀝青和Evotherm 3G改性瀝青的制備過程如圖2所示。對照組設置為不摻加溫拌劑的SBS改性瀝青和70#基質瀝青,制備流程相同。

1. 3 試驗方法

1. 3. 1 動態剪切流變(DSR)試驗

采用Anton Paar公司的型號MCR302e動態剪切流變儀(Dynamic Shear Rheological,DSR)進行溫度掃描,如圖3所示。測得復數剪切模量G*和相位角δ,研究瀝青的高溫性能,平行板的間距為25 mm,頻率為10 rad/s,溫度控制在20~85 ℃,Sasobit溫拌劑摻量為1%、2%、3%、4%、5%,Evotherm 3G溫拌劑摻量為0. 4%、0. 6%、0. 8%、1. 0%。

1. 3. 2 低溫彎曲梁流變(BBR)試驗

采用美國Cannon公司彎曲梁流變儀(BBR),如圖4所示。進行測定瀝青的蠕變勁度模量S 和蠕變速率m,評價瀝青的低溫性能。SHRP計劃中規定,為保證瀝青路面的低溫抗裂性能,蠕變勁度模量S不大于300 MPa,蠕變速率(m)越大越好,且不得小于0. 30。本次試驗選擇4% Sasobit 溫拌劑、0. 6%Evotherm 3G、70#基質瀝青和SBS改性瀝青制備溫拌瀝青,溫度控制在-15 ℃。

2 結果與分析

2. 1 高溫性能

2. 1. 1 復數剪切模量(G*)和相位角(δ)

瀝青屬于黏彈性材料,隨著黏性增加,材料從完全彈性材料(δ=0°)逐漸轉化為完全黏性材料(δ=90°)[23]。溫拌劑的摻入會導致瀝青結構產生變化,進而改變瀝青的高溫性能。復數剪切模量(G*)表征瀝青抵抗變形的能力,相位角(δ)表征材料彈性成分和黏性成分相對數量的指標。試驗結果如圖5和圖6所示。

由圖5可知,對于Sasobit溫拌瀝青而言,隨著溫度的升高,其G*呈下降趨勢,而其δ 逐漸增大。這一現象可以歸因于溫度升高導致瀝青體積膨脹及自由體積增大,從最初以高彈特性為主的彈性態轉變為以黏性成分為主的黏流態。由此可見,瀝青所承受的最大剪切應變增加,而最大剪切應力相應減小,進而導致G*的增加。當溫度升至50 ℃時,A-S-4的G*最大值為2. 151×104 Pa,A-S-5的G*最小值為1. 061×104 Pa,相差1. 09×104 Pa,表明50℃時,AS-4相較于其他摻量的溫拌瀝青具有更強的抗變形能力;同時,隨溫度升高,瀝青中的彈性成分逐漸減少,黏性成分逐漸增加,導致δ 呈現增大的趨勢。此外,對于70#基質瀝青而言,在70 ℃時已經呈現出黏性流體的特性,因為此時瀝青的δ 已達到90°;然而Sasobit溫拌瀝青在85 ℃時,δ 尚未達到90°,說明摻加Sasobit溫拌劑后瀝青的高溫性能更優。

隨著Sasobit溫拌劑摻量增加,δ 的變化沒有明顯規律,這說明適量添加Sasobit溫拌劑能夠提高瀝青材料從彈性轉向黏性所需的溫度,并提高改性后瀝青的抗變形能力。此外,隨著Sasobit溫拌劑摻量的增加,相位角曲線的斜率逐漸減小。當摻入4%Sasobit溫拌劑后,相位角曲線的斜率達到最大,這表明彈性向黏性的轉變速率較慢,抗變形能力增強,而此時改性瀝青的G*也達到最大,改善了改性瀝青的感溫性、高溫抗變形能力。

隨著溫度升高,Evotherm 3G溫拌瀝青的G*和δ隨溫度升高相應地增大或減小。如A-G-0. 4的G*由20 ℃的2. 89×106 Pa減小到85 ℃的142. 8 Pa,相差4 個數量級,δ 由20 ℃的68. 46°增大到85 ℃的92. 28°。由于溫度掃描的應變值保持不變,隨著溫度的升高,剪應力逐漸減小,G*表示最大剪應力和最大剪應變的比值,因此隨著溫度升高,G*減小。δ 表示施加的剪切應力產生的應變之間的時間滯后,δ 越大,說明瀝青的黏性成分所占比例越大。當溫度達到74 ℃時,δ 達到了90°,表明瀝青已轉化為完全黏性材料。此外,無論Evotherm 3G溫拌劑摻量的增加與否,G*和δ 變化不大,曲線斜率基本相等,說明Evotherm 3G溫拌劑對70#基質瀝青在試驗溫度范圍(20~85 ℃)的高溫性能基本沒有影響。

由圖6可知,G*隨溫度的升高而減小,δ 先增大后減小,表明2種溫拌劑均可改善SBS改性瀝青的高溫性能。當溫度升至50 ℃時,B-S-5的G*最大值為2. 734×104 Pa,B-S-1的G*最小值為1. 999×104 Pa,相差7. 35×103 Pa,而B-G-0. 5 的G* 最大值為2. 131×104 Pa,B-G-1的G*最小值為1. 994×104 Pa,相差1. 37×103 Pa,變化不大,表明Sasobit溫拌瀝青的抗變形能力優于Evotherm 3G溫拌瀝青。Sasobit溫拌瀝青的δ 比SBS改性瀝青的小,最大降低幅度約12 ℃,而對于70#基質瀝青,其最大的降低幅度約4 ℃,表明對改性瀝青的效果更加顯著。當摻入2%Sasobit溫拌劑后,相位角的曲線斜率最小,表明黏性轉化為彈性的變化速率較快。Evotherm 3G溫拌SBS改性瀝青的δ,當溫度升到41 ℃時,B-G-0. 6的相位角開始減小,瀝青的黏性成分減少;當溫度升到47 ℃時,B-G-0. 8 和B-G-1. 0 的δ 趨于穩定,曲線斜率減小,這是由于溫拌劑摻加,瀝青的黏彈相對成分不發生明顯變化。

2. 1. 2 改進型車轍因子

瀝青膠結材料的變形分為可恢復和不可恢復2大部分,傳統車轍因子G*/sinδ 對δ 變化的敏感性較低。Shenoy[24]研究發現G*/(sinδ)9 與G*/[1-(sinδ tanδ)-1 ]有極好的相關性,通過求取不可恢復部分的變形來獲得新的指標直接表現瀝青的抗車轍能力,推導出瀝青結合料在給定常應力(σ0)作用下,不可恢復應變(γunr)的表達式為

不可恢復應變γunr 的取值越小,說明瀝青結合料的高溫性能越好,即G*/[1 - (sinδ tanδ)-1 ]越大。因為不可恢復應變為正值,所以1 - (sinδ tanδ)-1 gt;0,因此δgt;51. 8°時該指標適用,所以采用G*/(sinδ)9作為高溫性能評價指標。計算G*/sinδ和G*/(sinδ)9不同溫度下的值,這里選擇部分溫度下的車轍因子進行分析,見表5—表8。

由表5—表8可知,隨著溫度的升高,改進型車轍因子逐漸減小。這是因為溫度升高,瀝青變軟,G*減小,δ 變大,瀝青表現為黏流態[25]。不同溫拌瀝青的G*/(sinδ)9 相較于G*/sinδ 均有不同程度的增大,使得溫拌瀝青的高溫性能得到改善。其中SBS瀝青變化最為明顯,而基質瀝青的G*/(sinδ)9 變化較小,這是因為基質瀝青的相位角δ 均大于SBS瀝青,瀝青彈性更大,所以G*/(sinδ)9 變化更加明顯。車轍因子G*/sinδ 無法將延遲恢復變形分離出來,而G*/(sinδ)9 考慮瀝青的部分延遲彈性[26],且隨著δ 的變化,G*/(sinδ)9 的變化相較于G*/sinδ 更加顯著,所以在采用相同評價標準的條件下,G*/(sinδ)9 可以更好地評價溫拌瀝青高溫性能[27]。

2. 1. 3 改進型臨界溫度

為構建直觀的線性關系,減少數量級的變化帶來的影響,根據G*/sinδ和G*/(sinδ)9 與溫度的關系,采用半對數關系進行線性回歸,根據車轍因子達到Superpave規范要求原樣1. 0 kPa時的溫度,求得臨界溫度TG*/sinδ 和TG*/(sinδ )9,如圖7和圖8所示。

由圖7和圖8可知,溫拌劑摻入基質瀝青中,改進型臨界溫度相較于臨界溫度無顯著變化,甚至減小,2 種評價指標幾乎無差異,這是由于相位角過大,車轍因子與改進型車轍因子相差較小。溫拌劑摻入SBS瀝青中,改進型臨界溫度均明顯高于臨界溫度,如B-S-4增大11. 3 ℃,高溫性能提升,采用臨界溫度指標低估瀝青的高溫等級,因此采用改進型臨界溫度評價SBS溫拌瀝青的高溫性能更加合理。

2. 2 低溫性能

基于上述高溫性能分析,Sasobit溫拌劑的摻量為4% 以及Evotherm 3G 溫拌劑的摻量為0. 6% 時,溫拌瀝青的高溫性能較好,因此選用此摻量進行低溫性能分析,所制備的溫拌瀝青試樣在-15 ℃下利用彎曲梁流變儀進行低溫試驗。

2. 2. 1 蠕變勁度模量(S)和蠕變速率(m)

蠕變勁度模量(S)表示瀝青在低溫下的變形能力,S 越小,瀝青的低溫變形能力越好。蠕變速率(m)表示瀝青在低溫下的松弛能力,m 越大瀝青的松弛能力越好。SHRP計劃[28]中規定為保證瀝青路面的低溫抗裂性能,S 不大于300 MPa,m 越大越好,且不得小于0. 30。BBR試驗得到的數據見表9。

由表9可知,Sasobit溫拌劑和Evotherm3G溫拌劑制備的溫拌瀝青的S 均小于300 MPa,滿足規范要求。A-S-4瀝青的S 由70#基質瀝青(A)的240 MPa升高到313 MPa,B-S-4 瀝青的S 由SBS 改性瀝青(B)的124 MPa增加到199 MPa,S 增大,同時m 均減小,說明Sasobit溫拌劑的摻入減弱瀝青的應力松弛能力,對瀝青低溫性能產生不利影響。原因可能是Sasobit溫拌劑高溫溶解到瀝青中起到潤滑作用,瀝青黏度降低,降低了瀝青的柔韌性和變形能力。添加Evotherm 3G溫拌劑后,A瀝青的松弛能力得到了改善,而B 瀝青的松弛能力則出現了減弱。表明Evotherm 3G溫拌劑對于A瀝青的低溫性能具有積極影響,而對于B瀝青的低溫性能則產生了不利影響。原因推測為Evotherm 3G溫拌劑的極性部分與B瀝青中的非極性部分相融,從而提高瀝青的流動性。

2. 2. 2 k指標(蠕變勁度模量(S)與蠕變速率(m)之比)

S 和m 是Superpave 規范中的2 個低溫性能指標,為綜合考慮低溫應變性和松弛能力,全面反映瀝青的低溫流變性能。譚憶秋等[29]已經得出了溫拌瀝青性能評價中具有較好相關性的k 指標,其能夠有效區分基質瀝青和改性瀝青在低溫性能方面的差別,通過這項研究為溫拌瀝青低溫性能的評估提供了可靠的指導,計算公式為

k = S/m。(2)

k 指標與S 呈正相關關系,k 越小,瀝青的低溫性能越好。根據式(2)計算不同瀝青類型的k,結果如圖9所示。

由圖9 可知,A-G-0. 6 改性瀝青的k 指標比基質瀝青小,表明Evotherm 3G溫拌劑能夠改善瀝青的低溫性能。對于B-S-4和B-G-0. 6改性瀝青的k 指標均比70#基質瀝青小,低溫性能較好。

2. 2. 3 蠕變柔量J(t)

相較于k 指標,蠕變柔量J(t)綜合考慮了瞬時彈性模量和延遲彈性模量。Burgers模型是由Maxwell模型和Kelvin 模型串聯得到的四參數單元模型,可以很好地反映瀝青的低溫蠕變性能[30]。利用七維高科有限公司開發1stopt軟件將BBR試驗得到的數據進行參數擬合,得到E1、E2、η1、η2 4種黏彈參數(E1為瞬時彈性模量;E2為延遲彈性模量;η1為黏性流動參數;η2為延遲黏性流動參數),如圖10所示。

根據Burgers模型,隨著溫拌劑的添加,瀝青的4種黏彈參數會呈現不同的趨勢。具體而言,當黏彈參數E1和η2增大時,瀝青的抵抗變形能力減弱,其低溫抗裂性能也會相應下降。然而,黏彈參數E2和η1的變化則沒有明顯的規律,無法對溫拌瀝青的低溫性能作出準確分析。通過對黏彈參數的觀察可以得知,與70#基質瀝青相比,SBS改性瀝青的4種黏彈參數均較小。因此,可以得出結論,SBS溫拌改性瀝青的低溫性能優于基質溫拌瀝青。

Burgers模型中蠕變柔量(J(t))與時間(t)的關系式為

根據式(3)計算-15 ℃下不同改性瀝青的蠕變柔量值,結果如圖11所示。

蠕變柔量是指在外加載荷作用下,瀝青所表現出的低溫變形特性。柔量值的增加意味著其低溫變形能力的增強。在高溫環境下,瀝青所需的變形量較小,而在低溫環境下,為了抵御開裂現象的發生,瀝青則需要具備較大的變形能力[31]。由圖11可知,B-G-0. 6瀝青蠕變柔量值最大,A瀝青蠕變柔量值最小,B-S-4瀝青的蠕變柔量較B瀝青減小,AG-0. 6和A-S-4瀝青的蠕變柔量較A瀝青均增大。說明2種溫拌劑對A瀝青的低溫性能均有所改善,而Sasobit溫拌劑對B瀝青的低溫性能有不利影響。

綜上所述,S 和m 參數可用于低溫變形能力和應力松弛能力進行簡單分析,適用于對溫拌瀝青的低溫性能進行評估。而k 指標綜合考慮了低溫變形能力和應力松弛能力,能夠準確地區分基質瀝青和改性瀝青低溫條件下的性能差異。另外,J(t)指標綜合考慮了瞬時彈性模量、延遲彈性模量、黏性流動參數以及延遲黏性流動參數,能夠較好地反映溫拌瀝青在低溫條件下的蠕變性能。

2. 3 層次分析法(AHP)

構建AHP法層次結構,如圖12所示。

構建目標層和準則層判斷矩陣A,并進行一致性檢驗

由CI = Σi = 13aiCIi、RI = Σi = 13ai RIi、CR = CIRI等公式計算矩陣A 的各指標(ai 為矩陣A 的項),最大特征值λmax (矩陣最大特征根)為3,一致性檢驗指標CI=0、RI=0. 525,一致性比率CR=0lt;0. 1,通過一致性檢驗。

構建準則層對方案層的比較矩陣Pi (第i 個方案對準則層的比較矩陣)

用上矩陣的計算方法,對比較矩陣Pi進行一致性檢驗,相關指標見表10(Wpi為層次分析法一致性檢驗過程中的參數)。

以上比較矩陣Pi的CR均小于0. 1,故符合一致性檢驗要求。最后得出溫拌瀝青高溫性能最優評價指標的AHP總排序結果,見表 11。

對層次總排序結果進行一致性檢驗,CI=0. 014 5,CR=0. 016 7lt;0. 1,符合要求;且對AHP 的總結果分析,從抵抗變形、彈性成分和黏性成分3個部分對溫拌瀝青高溫性能評價指標進行定量分析,改進型臨界溫度權重值最大,建議采用該指標來評價溫拌瀝青高溫性能。

同上述步驟,溫拌瀝青低溫性能最優評價指標的AHP總排序結果,見表12。

對層次總排序的結果進行一致性檢驗,CI=0. 020 3,CR=0. 038 6lt;0. 1,符合要求;且對AHP的總結果分析,從瞬時彈性、延遲彈性和黏性部分3部分對溫拌瀝青低溫性能評價指標進行定量分析,蠕變柔量J(t)權重值最大(0. 557 4),建議采用該指標來評價溫拌瀝青低溫性能。

3 結論

1)采用改進型車轍因子指標對2種溫拌瀝青的高溫性能評價,提升其性能表現并優化評價結果。同時引入改進型臨界溫度指標,研究發現對于70#基質瀝青,改進型臨界溫度與傳統臨界溫度相近;而對于SBS瀝青,改進型臨界溫度相較于傳統臨界溫度有所增大,評價結果得以優化。

2)結合溫拌瀝青的低溫變形能力和應力松弛能力,k 指標可以較準確地區分基質瀝青和改性瀝青的低溫性能差異,基質瀝青表現出明顯優于改性瀝青。然而,E1、E2、η1、η2這些黏彈參數不能有效評價瀝青的低溫性能。相比之下,J(t)指標綜合考慮這4 個黏彈參數,直觀地反映溫拌瀝青低溫蠕變性能。

3)通過采用AHP法對G*/sinδ、G*/(sinδ)9、TG*/sinδ和TG*/(sinδ )94個高溫指標以及k 指標、黏彈參數和蠕變柔量J(t)3個低溫指標進行分析,結果顯示改進型臨界溫度TG*/(sinδ )9 和蠕變柔量J(t)的權重值最大,分別為0. 446 4和0. 557 4。因此,建議在評價溫拌瀝青的高溫和低溫性能時,可以優先考慮采用這2種指標。

4)在后續研究中,可進一步采用多指標體系綜合分析不同類型溫拌瀝青的高低溫性能。

【參 考 文 獻】

[1] CORTéJ F,BENEDETTO H D. Matériaux routiers bitumineux:Tome 1,Description et propriétés des constituants[M]. Paris,France:HERMES-LAVOISIER,2004.

[2] 梁波,張海濤,梁緣,等. 溫拌瀝青技術研究綜述[J]. 交通運輸工程學報,2023,23(2):24-46.

LIANG B,ZHANG H T,LIANG Y,et al. Review on warmmixing asphalt technology[J]. Journal of Traffic and TransportationEngineering,2023,23(2):24-46.

[3] 時正武,樊志強,李錕. 溫拌瀝青混合料研究與應用現狀[J]. 山西建筑,2014(34):123-124.

SHI Z W,FAN Z Q,LI K. Recent advance of research andapplication on warm mix asphalt[J]. Shanxi Architecture,2014(34):123-124.

[4] XU S,XIAO F,AMIRKHANIAN S,et al. Moisture characteristicsof mixtures with warm mix asphalt technologies-Areview[J]. Construction and Building Materials,2017,142:148-161.

[5] SUKHIJIA M,SABOO N. A comprehensive review of warmmix asphalt mixtures-laboratory to field[J]. Constructionand Building Materials,2021,274:121781.

[6] MARTIN H,KERSTIN Z,JOACHIM M. Reduced emissionsof warm mix asphalt during construction[J]. Road Materialsand Pavement Design,2019,20(sup 2):S568-S577.

[7] D′ANGELO J,HARM E,BARTOSZEK J,et al. Warm-mixasphalt:European practice[M]. United States. Federal HighwayAdministration. Office of International Programs,2008.

[8] HASAN M R M,YOU Z,YANG X. A comprehensive reviewof theory,development,and implementation of warmmix asphalt using foaming techniques[J]. Construction andBuilding Materials,2017,152:115-133.

[9] 邱延峻,羅浩原,歐陽鋮霏,等. 不同溫拌劑對于瀝青性能改性效果的流變分析[J]. 中外公路,2020,40(2):233-238.

QIU Y J,LUO H Y,OUYANG C F,et al. Rheologicalanalysis of the effect of different warm mix agents on asphaltperformance modification[J]. Journal of China amp; ForeignHighway,2020,40(2):233-238.

[10] 張爭奇,張天天,王相友,等. 不同類型溫拌劑對瀝青混合料路用性能影響及其效能評價[J]. 江蘇大學學報(自然科學版),2022,43(6):711-718.

ZHANG Z Q,ZHANG T T,WANG X Y,et al. Effects ofdifferent types of warm-mixed agents on pavement performanceof asphalt mixtures and its efficiency evaluation[J]. Journal of Jiangsu University:Natural Science Edition,2022,43(6):711-718.

[11] 王言磊,陸軍,梁鵬飛,等. 不同溫拌劑對高黏瀝青流變及微觀特性影響研究[J]. 材料導報,2023,37(16):104-109.

WANG Y L,LU,J,LIANG P F,et al. Influence of differentwarm mix agents on rheological and microscopic propertiesof high-viscosity asphalt[J]. Materials Reports,2023,37(16):104-109.

[12] KATAWARE A V,SINGH D. Effect of short-term ageingon high-temperature performance of SBS modified bindercontaining warm mix asphalt additives[J]. Road Materialsand Pavement Design,2020,21(3):623-642.

[13] PODOLSKY J H,BUSS A,WILLIIAMS R C,et al. Comparativeperformance of bio-derived/chemical additives inwarm mix asphalt at low temperature[J]. Materials andStructures,2016,49(1/2):563-575.

[14] 李寧利,王思宇,栗培龍. 生物質油溫拌瀝青制備工藝及性能研究[J]. 重慶大學學報,2023,46(12):123-132.

LI N L,WANG S Y,LI P L. Preparation technology andproperties of biomass oil warm mix asphalt[J]. Journal ofChongqing University,2023,46(12):123-132.

[15] ZHANG J,LI K,GIANNOPOULOS G I. Characterizationof warm mix agent and its influence on properties of SBSmodifiedasphalt[J]. Advances in Materials Science andEngineering,2019(3):1-7.

[16] ZAWAWI A M,HASSAN A N,MAHMUD M Z H,et al.Effect of evotherm 3G on the performance of asphalt mixture[J]. Physics and Chemistry of the Earth,2023,130:103392.

[17] BELC A L,COLERI E,BELC F,et al. Influence of differentwarm mix additives on characteristics of warm mix asphal[t J]. Materials,2021,14(13):3534.

[18] 雷俊安,鄭南翔,許新權,等. 溫拌瀝青高溫流變性能研究[J]. 建筑材料學報,2020,23(4):904-911.

LEI J A,ZHENG N X,XU X Q,et al. High temperaturerheological properties of warm mixed asphalt[J]. Journalof Building materials,2020,23(4):904-911.

[19] 宋云連,高盼,呂鵬. 溫拌瀝青低溫性能及其微觀特性機理研究[J]. 材料導報,2021,35(S1):251-257.

SONG Y L,GAO P,LYU P. Study on the low temperatureperformance and micro characteristic mechanism of warmmix asphalt[J]. Materials Reports,2021,35(S1):251-257.

[20] 張苛,張爭奇. 基于溫拌瀝青性能的不同溫拌劑效能評價[J]. 材料科學與工程學報,2016,34(3):389-393,371.

ZHANG K,ZHANG Z Q. Efficiency evaluation of differentwarm-mixed agents based on warm-mixed asphalt performance[J]. Journal of Materials Science and Engineering,2016,34(3):389-393,371.

[21] 董昭,徐書東,柳久偉,等. 不同類型溫拌劑對瀝青性能影響[J]. 山東大學學報(工學版),2023,53(1):18-24.

DONG Z,XU S D,LIU J W,et al. Effect of different typesof warm mix agents on asphalt properties[J]. Journal ofShandong University(Engineering Science),2023,53(1):18-24.

[22] 交通運輸部公路科學研究院. 公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程(JTG E20—2011)[S]. 北京:人民交通出版社,2011.

Research Institute of Highway Ministry of Transport. Standardtest methods of bitumen and bituminous mixtures forhighway engineering(JTG E20—2011)[S]. Beijing:China Communication Press,2011.

[23] 李瑞霞,郝培文. 布敦巖瀝青混合料動態模量及主曲線研究[J]. 武漢理工大學學報,2011,33(10):42-45.

LI R X,HAO P W. Research on dynamic modulus testand master curve of BRA modified asphalt mixture[J].Journal of Wuhan University of Technology,2011,33(10):42-45.

[24] SHENOY A. Unifying asphalt rheological data using thematerial′s volumetric-flow rate[J]. Journal of Materials inCivil Engineering,2001,13(4):260-273.

[25] 王嵐,崔世超,常春清. 基于流變學與黏彈性理論的溫拌膠粉改性瀝青的高溫性能研究[J]. 材料導報,2019,33(14):2386-2391.

WANG L,CUI S C,CHANG C Q. High temperature performanceof warm mix crumb rubber modified asphaltbased on rheological and viscoelastic theory[J]. MaterialsReports,2019,33(14):2386-2391.

[26] SHENOY A. Thermoplastic melt rheology and processing[M]. New York,USA:Marcel Dekker,Inc. ,1996.

[27] 劉紅瑛,徐金枝,張振興,等. 多聚磷酸改性瀝青高溫評價性能指標研究[J]. 華南理工大學學報(自然科學版),2016,44(8):98-105.

LIU H Y,XU J Z,ZHANG Z X,et al. Investigation intohigh temperature evaluation indexes of polyphosphoricacid-modified asphalt[J]. Journal of South China Universityof Technology(Natural Science Edition),2016,44(8):98-105.

[28] 美國瀝青協會,賈渝,曹榮吉,等. 高性能瀝青路面(Superpave) 基礎參考手冊[M]. 北京:人民交通出版社,2005.

American Asphalt Institute,JIA Y,CAO R J,et al. Superiorperformance asphalt pavement[M]. Beijing:ChinaCommunications Press,2005.

[29] 譚憶秋,符永康,紀倫,等. 橡膠瀝青低溫評價指標[J]. 哈爾濱工業大學學報,2016,48(3):66-70.

TAN Y Q,FU Y K,JI L,et al. Low-temperature evaluationindex of rubber asphalt[J]. Journal of Harbin Instituteof Technology,2016,48(3):66-70.

[30] 徐加秋,陽恩慧,王世法,等. Sasobit溫拌瀝青的低溫性能評價指標研究[J]. 公路交通科技,2020,37(2):8-14,39.

XU J Q,YANG E H,WANG S F,et al. Study on low temperatureperformance evaluation indicator of sasobit warmmix asphalt[J]. Journal of Highway and TransportationResearch and Development,2020,37(2):8-14,39.

[31] 劉紅瑛,常睿,張銘銘,等. 多聚磷酸改性瀝青及其混合料低溫性能研究[J]. 湖南大學學報(自然科學版),2017,44(5):104-112.

LIU H Y,CHANG R,ZHANG M M,et al. Study on lowtemperature performance of polyphosphoric acid modifiedasphalt and asphalt mixture[J]. Journal of Hunan University:Natural Sciences,2017,44(5):104-112.

基金項目:國家自然青年科學基金項目(52108396);長沙理工大學道路結構與材料交通行業重點實驗室開放基金資助項目(kfj210301)。

猜你喜歡
評價指標
智能電網風險評價研究
陜南生態移民生產生活水平評價及后期扶持
編程類課程實踐教學考核方案研究
我國上市銀行成長評價研究
時代金融(2016年29期)2016-12-05 15:43:24
旅游產業與文化產業融合理論與實證分析
科學與管理(2016年5期)2016-12-01 19:18:45
中國藥品安全綜合評價指標體系研究
中國市場(2016年40期)2016-11-28 04:01:18
第三方物流企業績效評價研究綜述
商(2016年33期)2016-11-24 23:50:25
基于UML的高校思想政治教育工作評價系統的分析與研究
公共文化服務體系評價指標的國際經驗與啟示
中國市場(2016年38期)2016-11-15 00:01:08
資源型企業財務競爭力評價研究
中國市場(2016年33期)2016-10-18 13:33:29
主站蜘蛛池模板: 99re在线视频观看| 曰韩人妻一区二区三区| 国产精品刺激对白在线| 国产毛片基地| 亚洲中文字幕精品| 最新国语自产精品视频在| 国产成人8x视频一区二区| 国产探花在线视频| 欧美区国产区| 国产在线无码av完整版在线观看| 国产精品手机在线观看你懂的| 极品国产在线| 香蕉视频在线精品| 91香蕉视频下载网站| 99久久国产综合精品2020| 日韩A∨精品日韩精品无码| 一本色道久久88综合日韩精品| 免费A∨中文乱码专区| www亚洲天堂| 国产在线观看第二页| 成人日韩视频| 亚洲男人在线天堂| 日本一本在线视频| 香蕉eeww99国产在线观看| 欧美日韩免费观看| 99久久99视频| 亚洲色欲色欲www网| 久久国产乱子伦视频无卡顿| 国模视频一区二区| 国外欧美一区另类中文字幕| 国产高清在线观看| 亚洲精品自在线拍| 手机成人午夜在线视频| 国产福利一区视频| 欧美日韩91| 亚洲一区二区三区中文字幕5566| 久久一色本道亚洲| 美女一区二区在线观看| 99精品福利视频| 天堂av高清一区二区三区| 激情無極限的亚洲一区免费| 亚洲视频a| 天堂网亚洲系列亚洲系列| 伊人91在线| 青草视频免费在线观看| 影音先锋亚洲无码| 中文字幕色在线| 欧美成人二区| 91麻豆国产在线| 欧美成人国产| 欧美中文字幕一区二区三区| 日韩久草视频| av免费在线观看美女叉开腿| 亚洲日韩精品欧美中文字幕 | 亚洲天堂精品在线| 一级毛片在线免费看| 日韩精品一区二区深田咏美| 无码啪啪精品天堂浪潮av| 亚洲色图欧美视频| 国产精品露脸视频| 欧美日韩亚洲国产主播第一区| 性欧美精品xxxx| 香蕉色综合| 精品人妻无码区在线视频| 国产精品刺激对白在线| 亚洲第一极品精品无码| 午夜免费小视频| 超薄丝袜足j国产在线视频| 日韩毛片免费| 四虎永久免费地址在线网站| 天堂va亚洲va欧美va国产| 亚洲精品成人7777在线观看| 先锋资源久久| 在线免费a视频| 中文字幕在线一区二区在线| 欧美成人精品在线| jizz亚洲高清在线观看| 伊人激情综合网| 青草91视频免费观看| 亚洲国产亚洲综合在线尤物| 久久无码高潮喷水| 色欲国产一区二区日韩欧美|