大幅振荡剪切荷载作用下沥青流变特性研究

发布时间：2020-03-11 01:32

【摘要】：沥青的流变性能对路用性能有重要影响,因此其流变性一直是国内外道路科研工作者关注的重点。然而,目前绝大多数研究人员都把目光集中于沥青线性流变特性,对于其非线性流变特性却鲜有问津。本研究将大幅振荡剪切荷载(LAOS)运用于沥青中,采用胶体材料非线性流变特性的相关分析方法研究沥青的非线性流变特性。首先,利用傅里叶变换流变学(FT-rheology)的方法,将应变响应进行时域到频域的转换,研究了在不同温度下两种沥青n阶相对谐波强度比In/I1随应力水平的变化规律;其次,基于应变分解法将应变响应分解为非线性弹性分量以及非线性黏性分量,结合切比雪夫多项式绘制非线性弹性分量曲线及非线性黏性分量曲线,并通过曲线变化分析沥青非线性变化情况;然后,利用弹性应变-应力Lissajous曲线及黏性剪变率-应力Lissajous曲线研究沥青在不同频率及应力水平下的流变行为;最后,绘制Pipkin图谱,分别研究了沥青弹性、黏性流变特性变化规律,分析沥青耗散能随应力水平的变化情况。研究结果表明,三阶相对谐波强度比I3 / I1可反应沥青非线性流变特性。对数坐标下的I3/I1与应力水平呈线性关系,对于沥青A,斜率b约为2,沥青B斜率b约为1。三阶柔量系数比c3/c1及三阶流动系数比f3/f1可分别反应沥青弹性非线性流变特性及黏性非线性流变特性,三阶切比雪夫系数表明沥青在所研究条件下表现出应力软化以及应力变稀行为。沥青A在30℃表现黏弹性行为,在60℃表现纯黏性行为;沥青B在30℃和60℃条件下均表现黏弹性行为。此外,沥青的耗散能随着应力水平增加而增加,随着频率增加而减小。综上,本研究将LAOS应用于沥青非线性流变特性的分析,其研究成果为沥青材料流变性能的研究提供了一定的依据和参考。
【图文】：

- 9 -图 2-2 ARG-2 应力控制式动态剪切流变仪板进行测试。试验过程中将沥青试样通过旋转上平行板，对沥青试样施加实验室平行板夹具有直径 8mm 和直径于试验温度。通常情况下直径 25mm、件；而直径 8mm、间距 2mm 的平行验温度为 30°C 时采用直径 8mm、间 时选用直径 25mm、间距 1mm 的平行前，采用标准油进行 30°C 和 60°C 下进行对比，验证流变仪测试的准确性

图 2-3 8mm 和 25mm 硅胶模具低时，不能与上下平行板较好粘因此，，在刮膜之前，沥青 A需要 5 分钟，以保证沥青试件与上下刮膜。学分析方法，通过施加周期性交测试包括应力扫描试验、应变扫态剪切试验：应力扫描试验和时青在不同条件下（温度、频率）。在线性流变区内，流变参数（。但在非线性流变区内，模量将尽量包含不同频率下应力扫描曲
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U414

【参考文献】

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1 陈静云;赵勇;李玉华;;基于一种新型蠕变试验仪的沥青蠕变性能[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2015年02期

2 孙彦伟;张书言;马双;;非固化橡胶沥青防水涂料蠕变性能测试[J];中国建筑防水;2013年22期

3 杨娥;张肖宁;;TLA改性沥青的动态剪切模量及主曲线分析[J];武汉理工大学学报;2012年02期

4 郭咏梅;倪富健;肖鹏;;基于线黏弹范围的改性沥青动态流变性能[J];江苏大学学报(自然科学版);2011年04期

5 郑健龙;钱国平;应荣华;;沥青混合料热粘弹性本构关系试验测定及其力学应用[J];工程力学;2008年01期

6 薛忠军;张肖宁;詹小丽;王佳妮;赵影;;基于蠕变试验计算沥青的低温松弛弹性模量[J];华南理工大学学报(自然科学版);2007年02期

7 周志刚,钱国平,郑健龙;沥青混合料粘弹性参数测定方法的研究[J];长沙交通学院学报;2001年04期

本文编号：2586170