基于弯曲梁流变试验和黏弹性理论评价沥青低温性能研究*

银 花，李 凯

(1. 内蒙古大学 交通学院， 呼和浩特 010070；2. 内蒙古大学 桥梁检测与维修加固工程技术研究中心， 呼和浩特 010070)

0 引 言

沥青混合料中最重要组成部分就是沥青，其物化性能的好坏直接影响了混合料性能，当温度较低时，沥青会出现硬度升高、劲度模量和抗变形能力迅速下降的现象，在寒冷地区，由于沥青材料的感温性较强而使得低温开裂病害成为了沥青路面的最常见且最主要的病害之一，这主要是由于沥青混合料在低温时，沥青层内会产生较大的的温度应力，当该应力超过抗拉强度时便会产生低温开裂。美国SHRP(Strategic highway research program)通过研究发现，沥青本身的特性对低温性能的影响程度超80%，可见沥青的低温性能是影响沥青路面低温抗裂能力的最主要的因素[1-2]。

众多专家学者的研究认为沥青弯曲梁流变(BBR)试验是用来评价沥青的低温性能最为合理的试验，该试验主要通过对沥青的低温蠕变劲度S(t)和蠕变劲度变化率m(t)等参数进行测试后来表征出沥青的低温断裂特征，该试验方法在我国也较为常用[3-7]，而美国SHRP认为BBR试验是更适于评价沥青混合料的路用性能且具有较高的准确性的一种试验方法。目前常用于描述沥青低温性能的流变模型主要有：Burgers模型、CAM模型、Superpave低温开裂模型和Hajek模型等。比如，S. Liu等利用 Burgers模型对 BBR 试验数据进行拟合，明确了m值与劲度模量比值m/S的物理意义，并验证了其余流变学指标间的相关性[8]。S.Afla等采用黏弹性流变学方法评价了改性沥青的低温性能[9]。……