CN110907311A - 一种改进的乳化沥青动态流变性能测试方法 - Google Patents

一种改进的乳化沥青动态流变性能测试方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110907311A
CN110907311A CN201911229309.7A CN201911229309A CN110907311A CN 110907311 A CN110907311 A CN 110907311A CN 201911229309 A CN201911229309 A CN 201911229309A CN 110907311 A CN110907311 A CN 110907311A
Authority
CN
China
Prior art keywords
emulsified asphalt
shearing
time
testing
dynamic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911229309.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110907311B (zh
Inventor
单丽岩
齐小飞
李东盛
阳虎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN201911229309.7A priority Critical patent/CN110907311B/zh
Publication of CN110907311A publication Critical patent/CN110907311A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110907311B publication Critical patent/CN110907311B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明提供了一种改进的乳化沥青动态流变性能测试方法，属于乳化沥青动态流变性测试领域。本发明具体步骤为：首先，测试乳化沥青动态模量随应力的变化曲线，确定线性黏弹应力；其次，测试乳化沥青黏度随剪切速率的变化曲线，确定剪切速率；再次，测试乳化沥青黏度随时间的变化曲线，确定剪切时间；接着，固定剪切速率和剪切时间，对乳化沥青进行剪切，剪切后静置恢复一段时间，采用线性黏弹应力测试乳化沥青动态模量在时域内的变化曲线，相同恢复时间下进行多次平行试验；最后，根据确定恢复时间。本发明改进了乳化沥青动态流变测试方法，消减了乳化沥青动态流变性能试验的变异性，对于乳化沥青流变性能的测试和研究具有十分重要的意义。

Description

一种改进的乳化沥青动态流变性能测试方法
技术领域
本发明涉及一种改进的乳化沥青动态流变性能测试方法，属于乳化沥青动态流变性测试领域。
背景技术
动态流变特性是乳化沥青的重要性能之一，可以反映乳化沥青在动态荷载作用下的力学性能。乳化沥青常规的动态流变试验是指利用动态剪切流变仪，对乳化沥青施加正弦变化的剪切荷载并测试其动态模量、相位角等黏弹参数，分析储存模量、损耗模量、相位角等黏弹参数在频域与时域内的变化规律。乳化沥青作为乳液，其内部微观结构变异性较大，而内部结构的变化会显著影响其黏弹参数的变化，导致动态流变测试试验数据变异性很大。因而，设计一种改进的乳化沥青动态流变性能测试方法，能够在乳化沥青流变特性测试前对其进行预处理，使乳化沥青试样内部保持相同的结构状态。此方法消减了乳化沥青动态流变测试中的变异性，提高了试验的准确度，改进了乳化沥青动态流变性能的测试，对乳化沥青流变参数的测试和流变性能的研究具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种改进的乳化沥青动态流变性能测试方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种改进的乳化沥青动态流变性能测试方法，所述改进的乳化沥青动态流变性能测试方法具体步骤为：
步骤一：保持试验环境温度不变，利用动态剪切流变仪对乳化沥青进行应力扫描试验，测试乳化沥青动态模量随剪切应力的变化曲线，确定乳化沥青的线性黏弹范围，选取线性黏弹应力；
步骤二：利用动态剪切流变仪对乳化沥青进行剪切，测试乳化沥青的黏度随剪切速率的变化曲线，在黏度曲线选取剪切速率，保证该剪切速率下，乳化沥青不飞溅、不破乳；
步骤三：采用步骤二中确定的剪切速率，利用动态剪切流变仪对乳化沥青进行剪切，测试乳化沥青黏度随时间的变化曲线，在黏度曲线的第二牛顿平台处选取时间作为试验方法中的剪切时间；
步骤四：采用步骤二和三中的剪切速率和剪切时间，在动态剪切流变仪上对乳化沥青试样进行剪切，剪切过后静置恢复一段时间，采用步骤一中的线性黏弹应力，测试乳化沥青动态模量在时域内的变化曲线，重复该步骤，得到多条相同剪切速率、剪切时间和静置恢复时间条件下的乳化沥青动态模量在时域内的变化曲线；
步骤五：将步骤四中测得的动态模量变化曲线按照进行整理，分析相同恢复时间下平行试验的变异性，在保证平均变异系数＜5％的前提下，选取试验方法中的恢复时间。
本发明一种改进的乳化沥青动态流变性能测试方法，本发明中对乳化沥青进行预处理试验条件的探究具有十分重要的意义，即能够测得乳化沥青在静态荷载作用下黏度随剪切速率以及时间的变化规律，进而得到乳化沥青预处理的试验条件，有助于消减乳化沥青动态流变试验中的变异性；本发明能够较为精确的测量动态荷载作用下乳化沥青黏弹参数的变化过程，对于乳化沥青动态流变参数的测试和流变性的研究具有十分重要的意义。
附图说明
图1为本发明一种改进的乳化沥青动态流变性能测试方法中乳化沥青动态流变测试流程图。
图2为本发明一种改进的乳化沥青动态流变性能测试方法中乳化沥青动态模量与剪切应力的变化关系图。
图3为本发明一种改进的乳化沥青动态流变性能测试方法中乳化沥青黏度与剪切速率的变化关系图。
图4为本发明一种改进的乳化沥青动态流变性能测试方法中乳化沥青黏度与剪切时间的变化关系图。
图5为本发明一种改进的乳化沥青动态流变性能测试方法中恢复时间40s下的乳化沥青模量图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
实施例一：如图1-5所示，本实施例所涉及的一种改进的乳化沥青动态流变性能测试方法，具体步骤为：
步骤一：保持试验环境温度不变，利用动态剪切流变仪对乳化沥青进行应力扫描试验，测试乳化沥青动态模量随剪切应力的变化曲线，确定乳化沥青的线性黏弹范围，选取线性黏弹应力；
步骤二：利用动态剪切流变仪对乳化沥青进行剪切，测试乳化沥青的黏度随剪切速率的变化曲线，在黏度曲线选取剪切速率，保证该剪切速率下，乳化沥青不飞溅、不破乳；
步骤三：采用步骤二中确定的剪切速率，利用动态剪切流变仪对乳化沥青进行剪切，测试乳化沥青黏度随时间的变化曲线，在黏度曲线的第二牛顿平台处选取时间作为试验方法中的剪切时间；
步骤四：采用步骤二和三中的剪切速率和剪切时间，在动态剪切流变仪上对乳化沥青试样进行剪切，剪切过后静置恢复一段时间，采用步骤一中的线性黏弹应力，测试乳化沥青动态模量在时域内的变化曲线，重复该步骤，得到多条相同剪切速率、剪切时间和静置恢复时间条件下的乳化沥青动态模量在时域内的变化曲线；
步骤五：将步骤四中测得的动态模量变化曲线进行整理，分析相同恢复时间下平行试验的变异性，在保证平均变异系数＜5％的前提下，选取试验方法中的恢复时间。
实施例二：如图1-5所示，本实施例所涉及的一种改进的乳化沥青动态流变性能测试方法，具体操作过程为：
步骤一：在20℃的试验条件下(试验温度范围较大)，采用动态剪切流变仪(DHR-2)对某固含量为40％的乳化沥青样品进行应力扫描，得到模量随剪切应力的变化曲线(如图2所示)，根据SHRP研究计划，将动态模量降至其初始模量值的90％的曲线段定义为线性流变区，得到乳化沥青的线性流变区临界应力为0.03Pa；
步骤二：控制剪切速率先从0s-1递增到10000s-1，利用动态剪切流变仪对乳化沥青进行剪切，测试其黏度与剪切速率的曲线图(如图3所示)，观察当剪切速率＞2500s-1，乳化沥青飞溅并开始破乳，因此，剪切速率应在2500s-1以内选取，选取剪切速率为1000s-1；
步骤三：保持剪切速率1000s-1不变，利用动态剪切流变仪对乳化沥青进行剪切，测试其黏度与时间的曲线图(如图4所示)，在黏度曲线第二牛顿平台处选取时间作为试验方法中的剪切时间，确定剪切时间为35s；
步骤四：保持剪切速率1000s-1不变，利用动态剪切流变仪对乳化沥青试样进行35s的剪切，剪切过后静置一段时间(设定20s、30s、40s、60s、80s、100s六个不同的静置时间)，紧接着利用时间扫描进行动态流变测试，得到乳化沥青动态模量在时域内的变化曲线(每个静置时间下，进行5组平行动态流变测试)；
步骤五：将步骤四中测得的动态模量变化曲线按照静置恢复时间的不同进行分组整理，分析每个恢复时间下平行试验的变异性，发现当恢复时间为40s时(如图5所示，G表示动态模量)，五次平行试验的试验结果的平均变异系数达到＜5％的标准，变异性不显著。所以，最后确定试验方法中的恢复时间为40s(平均变异系数是通过软件SPSS21.0根据乳化沥青动态模量均值与标准差的商得出的，平均变异系数值＜5％表示变异不显著)。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种改进的乳化沥青动态流变性能测试方法，其特征在于，所述改进的乳化沥青动态流变性能测试方法具体步骤为：
步骤一：保持试验环境温度不变，利用动态剪切流变仪对乳化沥青进行应力扫描试验，测试乳化沥青动态模量随剪切应力的变化曲线，确定乳化沥青的线性黏弹范围，选取线性黏弹应力；
步骤二：利用动态剪切流变仪对乳化沥青进行剪切，测试乳化沥青的黏度随剪切速率的变化曲线，在黏度曲线确定剪切速率的范围，剪切速率范围的上限为乳化沥青即将飞溅和破乳的速率值，在剪切速率的范围内选取剪切速率；
步骤三：采用步骤二中确定的剪切速率，利用动态剪切流变仪对乳化沥青进行剪切，测试乳化沥青黏度随时间的变化曲线，在黏度曲线的第二牛顿平台处选取时间作为试验方法中的剪切时间；
步骤四：采用步骤二和三中的剪切速率和剪切时间，在动态剪切流变仪上对乳化沥青试样进行剪切，剪切过后静置恢复一段时间，采用步骤一中的线性黏弹应力，测试乳化沥青动态模量在时域内的变化曲线，重复该步骤，得到多条相同剪切速率、剪切时间和静置恢复时间条件下的乳化沥青动态模量在时域内的变化曲线；
步骤五：将步骤四中测得的动态模量变化曲线进行整理，分析相同恢复时间下平行试验的变异性，保证平均变异系数＜5％的前提下，选取试验方法中的恢复时间。
CN201911229309.7A 2019-12-04 2019-12-04 一种改进的乳化沥青动态流变性能测试方法 Active CN110907311B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911229309.7A CN110907311B (zh) 2019-12-04 2019-12-04 一种改进的乳化沥青动态流变性能测试方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911229309.7A CN110907311B (zh) 2019-12-04 2019-12-04 一种改进的乳化沥青动态流变性能测试方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110907311A true CN110907311A (zh) 2020-03-24
CN110907311B CN110907311B (zh) 2021-12-24

Family

ID=69822206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911229309.7A Active CN110907311B (zh) 2019-12-04 2019-12-04 一种改进的乳化沥青动态流变性能测试方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110907311B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112067650A (zh) * 2020-08-11 2020-12-11 山东省交通科学研究院 一种测定乳化沥青胶凝点的方法
CN114136841A (zh) * 2021-11-12 2022-03-04 武汉理工大学 一种测试改性沥青黏度的方法
CN114563308A (zh) * 2022-03-04 2022-05-31 道生天合材料科技(上海)股份有限公司 胶粘剂储存稳定性的评价方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991006842A1 (en) * 1989-11-03 1991-05-16 Carri-Med Limited Rheometer
FR2992422A1 (fr) * 2012-06-25 2013-12-27 Ismep Supmeca Inst Superieur De Mecanique De Paris Viscoanalyseur a haute frequence avec precharge axiale
WO2017161292A1 (en) * 2016-03-17 2017-09-21 Mohseni Alaeddin Unified performance test for viscoelastic materials
CN108344663A (zh) * 2018-01-18 2018-07-31 哈尔滨工业大学 沥青多阶段蠕变损伤测试方法
CN108956381A (zh) * 2018-08-01 2018-12-07 中南大学 一种混凝土动态和静态流变性能测试方法
CN110186811A (zh) * 2019-07-01 2019-08-30 哈尔滨工业大学 一种沥青微观动态流变性测试方法
CN110186810A (zh) * 2019-07-01 2019-08-30 哈尔滨工业大学 应力大幅振荡剪切荷载的沥青非线性流变特性测试方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991006842A1 (en) * 1989-11-03 1991-05-16 Carri-Med Limited Rheometer
FR2992422A1 (fr) * 2012-06-25 2013-12-27 Ismep Supmeca Inst Superieur De Mecanique De Paris Viscoanalyseur a haute frequence avec precharge axiale
WO2017161292A1 (en) * 2016-03-17 2017-09-21 Mohseni Alaeddin Unified performance test for viscoelastic materials
CN108344663A (zh) * 2018-01-18 2018-07-31 哈尔滨工业大学 沥青多阶段蠕变损伤测试方法
CN108956381A (zh) * 2018-08-01 2018-12-07 中南大学 一种混凝土动态和静态流变性能测试方法
CN110186811A (zh) * 2019-07-01 2019-08-30 哈尔滨工业大学 一种沥青微观动态流变性测试方法
CN110186810A (zh) * 2019-07-01 2019-08-30 哈尔滨工业大学 应力大幅振荡剪切荷载的沥青非线性流变特性测试方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
单丽岩 等: "应力、应变控制模式下沥青疲劳损伤演化规律", 《中国公路学报》 *
李东盛: "乳化沥青流变特性的研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库（硕士）工程科技II辑》 *
高新文 等: "冷再生混合料用乳化沥青流变性能", 《长安大学学报（自然科学版）》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112067650A (zh) * 2020-08-11 2020-12-11 山东省交通科学研究院 一种测定乳化沥青胶凝点的方法
CN114136841A (zh) * 2021-11-12 2022-03-04 武汉理工大学 一种测试改性沥青黏度的方法
CN114563308A (zh) * 2022-03-04 2022-05-31 道生天合材料科技(上海)股份有限公司 胶粘剂储存稳定性的评价方法
CN114563308B (zh) * 2022-03-04 2024-05-07 道生天合材料科技(上海)股份有限公司 胶粘剂储存稳定性的评价方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110907311B (zh) 2021-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110907311B (zh) 一种改进的乳化沥青动态流变性能测试方法
Fakhouri et al. Puncture mechanics of soft solids
CN108344663B (zh) 沥青多阶段蠕变损伤测试方法
CN110596359B (zh) 一种判断天然橡胶生胶加工性能的方法
Niu et al. Development of a binder fracture test to determine fracture energy properties
CN112362511B (zh) 一种基于傅里叶流变学的沥青材料疲劳评价指标确定方法
Harmon et al. Development of grease tackiness test
Poulikakos et al. Impact of temperature on short-and long-term aging of asphalt binders
CN114235890B (zh) 一种基于耗散能变化的沥青时温敏感性测试与评价方法
Reddy et al. Constant strain rate experiments and constitutive modeling for a class of bitumen
CN109541192A (zh) 一种道路沥青自愈行为特性的评价方法
CN104422623A (zh) 固体推进剂中键合剂作用效果的定量分析方法
Shi et al. Mechanical hole burning spectroscopy: Evidence for heterogeneous dynamics in polymer systems
CN113686707B (zh) 分离触变性和非线性影响的沥青疲劳性能测试及评价方法
Margaritis et al. The impact of reclaimed asphalt rate on the healing potential of bituminous mortars and mixtures
CN103983657B (zh) 一种淬火油冷速衰退快速模拟方法
Piskunov et al. The mathematical modeling of bitumen properties interrelations
Xiong et al. Influence of compressive plastic zone at the crack tip upon fatigue crack propagation
Aurilio et al. Asphalt Binder Fatigue Resistance Using the Linear Amplitude Sweep (Las): A Focus on Failure Criteria
Mangalath Shine et al. Quantification of viscous and damage dissipation of bituminous binder and mastic using White-Metzner model
Ma et al. Kinetics-based formulation of relationship between healing and ageing of asphalt binder
Fujiwara et al. Quantification of lead-free solder fatigue by EBSD analysis
O’Connell et al. A review of the development of the non-recoverable compliance, Jnr, for use in South Africa
Williams et al. Experimental evaluation of fatigue and recovery properties of a bituminous mixture during cyclic loading and rest tests
Anjali et al. Prediction of properties of asphalt emulsion residue using maturity method

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant