沥青材料的粘度.ppt

沥青材料的粘度主要内容沥青的粘滞性
沥青的粘滞性是指沥青材料在外力作用下抵抗剪切变形的能力。在沥青技术性质中，沥青粘滞性是与沥青路面力学行为联系最密切的一种性质。
沥青的粘度
沥青的粘滞性通常用粘度来表示，粘度是现代沥青等级划分的主要依据。1.牛顿流型沥青的粘度
根据牛顿内摩擦定律：运动粘度
在运动状态下测定沥青粘度时，考虑到密度的影响，动力动力粘度可以用运动粘度来表示，即沥青在某一温度下的动力粘度（νT)与同温度下的沥青密度之比。2.非牛顿流型沥青的粘度
3、沥青粘度的影响因素

粘度与温度的关系

式中：T为绝对温度，A、B为沥青的材料常数
粘度与压力的关系

式中：为常压下沥青的粘度，Г为压力影响系数，P为压力。
当压力变化小于105Pa·s,不考虑压力的影响。
沥青粘度与剪切应变速率的关系

式中：、——分别为极低和极高剪切速率时的粘度渐近值；
K——为具有时间量纲的常数；
m——为无量纲的常数。粘度指标的工程意义沥青混合料生产和施工的主要控制指标
（1）拌和时的粘度：（0.17±0.02）Pa·s
压实时的粘度：（0.28±0.03）Pa·s
（2）可以通过粘温曲线来确定拌和以及压实温度。
（3）SHRP规范中要求改性沥青的135℃粘度不能大于3Pa·s。
评价沥青及沥青混合料高温性能的重要指标
60℃粘度与动稳定度、抗剪安全系数、当量软化点、抗车辙因子、临界车辙温度等高温性能指标有很好的相关性。由于沥青的使用温度在很大范围内发化，当沥青加热熔融至200℃时，沥青的粘度小至10-1Pa·s数量级，同水差不多；而冬天处于严寒状态下的沥青近于固体，粘度高达1011Pa·s，因此沥青的粘度变化范围是非常大的，不可能仅仅用一种方法测定沥青不同温度的粘度。根据不同温度、不同目的将采用不同的方法测定沥青的粘度。粘度的测试毛细管法（坎芬式粘度计）
（1）试验原理
①分别计算流经C、J测定球的运动粘度：

②当及之差不超过平均值的3%时，试样的运动粘度按下式计算；若及之差超过平均值的3%时，试验应重新进行

毛细管法（3）影响因素
不同试验温度与检定温度的玻璃热膨胀。由于玻璃的热胀冷缩，粘度计尺寸会略有变化，并导致粘度常数的变化。
不同试验温度与装液温度。试验温度下试液体积将改变，因此必须在试验温度下装液。
装液量不准确。由于操作不熟练引起的装液体积的变化。
粘度计不垂直。在安装时，未能使毛细管垂直，将引起有效高度的改变，从而影响粘度测定。
表面张力，空气浮力，毛细管内残留量等。
真空减压毛细管法（SYD-0620沥青动力粘度计）

（1）试验原理

η—沥青试样在测定温度下的动力黏
度（Pa·s）；
K—选择的第一对超过60s的一对标线
间的黏度计常数（Pa·s）；
t—通过第一对超过60s标线的时间间
隔（s）。真空减压毛细管法（3）影响因素
毛细管粘度计的选择。包括毛细管粘度计型式、孔径的选择。
沥青取样量的影响。同一种沥青,用同一只毛细管粘度计,在严格控制真空度和温度的情况下,试样取样量不同,其粘度值不同。随着沥青试样增多,剪切速率下降,流动粘度值增大。
试验温度的影响。沥青粘度随温度的变化直接反映了沥青的路用性能。温度升高粘度减小,温度下降粘度增大。
真空度的影响。真空度降低,沥青剪切速率下降,流经毛细管的时间增大,粘度值增大。

Brookfield粘度计法
可用于测定道路沥青在45℃以上温度范围内表观粘度。
（1）试验原理
对于牛顿流体其计算公式为：

②对于非牛顿流体，上式中的可表述为：

（2）试验步骤（3）影响因素
恒温时间对粘度的影响。为得到一个稳定的粘度结果，应尽量延长沥青试样达到平衡温度所需的恒温时间，最好能控制在30min左右。
转速和扭矩对粘度的影响。对于牛顿流体，转速对粘度测试结果影响不大。对沥青而言，当温度高于120℃时，转速和扭矩的影响可以忽略。
试验温度对粘度的影响。试验过程中，控制温度范围±1℃的波动，会使沥青的动力粘度值发生较大的变化。沥青试样不同，其变化的程度也是不同。
沥青试样添加量对粘度的影响。粘度值随沥青试样添加量的增加而增大，建议在粘度试验称取沥青试样数量时，在所选转子要求数量附近可允许有微小偏差，但数量差值不可过大，尽量不要超过±0.2mL。
动态剪切流变仪（DSR）法
（1）试验原理
=G*（cosδ+isinδ)=G′+iG″

弹性部分(储存模数)：
G′=(τ0/γ0)*cosδ
=G*cosδ；
粘性部分(损失模数)：
G″=(τ0/γ0)sinδ
=G*sinδ。
（2）试验步骤

（3）影响因素
线粘弹性限制。试验时采用较低的剪变率是保证沥青处于线粘弹性范围的必要条件之一；振幅频率增大，复数模量也相应降低。
平行金属板的选择。不同温度以及不