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原文传递基于DMA方法的橡胶沥青粘弹特性和高温性能研究

论文题名：	基于DMA方法的橡胶沥青粘弹特性和高温性能研究
关键词：	橡胶沥青;相态结构;流变指标;粘弹特性;高温性能;路用性能
摘要：	国内外的橡胶沥青指标体系以常规指标为主，包括布氏粘度、针（锥）入度、软化点等，这些指标对橡胶沥青性能评价局限性是众所周知的。SHRP计划对基质沥青的粘弹性能进行了系统的研究，后又对S BS改性沥青进行了相关研究，但是目前国内外对橡胶沥青的粘弹性能研究基本上处于空白。因此，本文针对橡胶沥青的高温粘弹特性及其路用性能开展研究。　　首先，从橡胶沥青 DSR试验的适用性着手，通过不同平行板间隙的各种橡胶沥青温度扫描，分析了不同条件下各参数的变异性，确定了平行板间距为2 mm，10％应变时能够控制变异性水平在5％以内的橡胶沥青DS R试验条件。　　其次，对不同橡胶粉细度、不同掺量（粘度）和不同基质沥青的橡胶沥青进行温度扫描，对其58℃~82℃时的复数模量、相位角和复数粘度等数据进行分析，探索了橡胶沥青的相态结构变化规律。计算得到车辙因子以及S BS改进车辙因子，并对其适用性进行分析，进而提出了适用于橡胶沥青的AR车辙因子。　　对不同橡胶粉细度、不同掺量和不同基质沥青的橡胶沥青进行了频率扫描试验，得到60℃时不同频率下复数模量、相位角和复数粘度数据，对其储存模量、损失模量和复数粘度进行主曲线拟合，并计算得到不同橡胶沥青的位移因子和材料参数C1、C2；计算分析了橡胶沥青的 Cross模型、Carreau模型和主曲线拟合 ZSV，结合橡胶沥青的组成进行分析，建议Cross模型和Carreau模型ZSV作为其高温性能评价指标。　　对不同粘度等级的7种橡胶沥青进行重复蠕变试验，得到60℃时不同应力下的橡胶沥青应变分布，分析了不同应力和不同粘度时橡胶沥青蠕变变形特性，计算得到重复蠕变的ZSV及粘性劲度模量GV。结合橡胶沥青粘度等级和不同基质沥青的应变规律分析，建议重复蠕变试验ZSV作为高温性能评价指标。　　然后，对橡胶沥青常规高温指标影响因素进行相关试验研究，分析其对橡胶沥青高温性能评价的适应性，并结合橡胶沥青的改性机理分析了其粘度特性。设计了4种不同粘度、3种不同矿料级配的12种橡胶沥青混合料，并进行了汉堡车辙试验，得到橡胶沥青混合料变形量、变形速率和稳定阶段斜率等混合料高温性能指标，并结合混合料的级配、油石比和橡胶沥青性能分析，推荐变形速率作为混合料高温性能评价指标，变形量和稳定阶段斜率作为参考指标。　　最后对不同橡胶沥青的常规高温指标、高温流变指标的相关性进行分析，推荐了布氏粘度、AR车辙因子和Carreau模型的ZSV作为橡胶沥青高温性能评价指标，软化点、Cross模型和重复蠕变的ZS V及粘性劲度模量GV作为参考指标。基于橡胶沥青高温性能指标和混合料的高温指标相关性分析，推荐了变形速率作为橡胶沥青混合料的高温性能评价指标，变形量和稳定阶段斜率作为参考指标。
作者：	何立平
专业：	道路与铁道工程
导师：	申爱琴
授予学位：	博士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文