0628—2011 瀝青流變性質(zhì)試驗(yàn)（動(dòng)態(tài)剪切流變儀法）

1 目的與適用范圍

1.1 本方法適用于測(cè)定瀝青的動(dòng)態(tài)剪切模量和相位角。瀝青動(dòng)態(tài)剪切模量測(cè)量值的范圍為0.1～10MPa，相應(yīng)的溫度范圍為5~85℃。

1.2 本方法適用于原樣瀝青、壓力老化后的瀝青和薄膜烘箱（或旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱）后的老化瀝青。如用于含有顆粒的瀝青，本標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法只適用于顆粒尺寸小于250μm的瀝青。

1.3 通過本方法測(cè)得的復(fù)合剪切模量和相位角經(jīng)計(jì)算可以確定瀝青性能（PG）分級(jí)等級(jí)。

2 儀具與材料技術(shù)要求

2.1 動(dòng)態(tài)剪切流變儀∶試驗(yàn)系統(tǒng)由平行金屬板、環(huán)境室、加載設(shè)備、控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成。其基本原理如圖 T 0628-1 所示

2.2 試驗(yàn)系統(tǒng)基本技術(shù)要求和參數(shù)∶

2.2.1 試驗(yàn)板∶兩種規(guī)格的表面光滑的金屬板。一塊直徑為8.00mm±0.05mm;另一塊直徑為 25mm ±0.05mm。

2.2 環(huán)境室∶用來控制試驗(yàn)時(shí)試件的溫度，通過加熱或冷卻維持一個(gè)恒定的試件 環(huán)境。環(huán)境室中加熱或冷卻試件的介質(zhì)應(yīng)為不影響瀝青性質(zhì)的液體或氣體。

2.2.3 溫度控制器∶在 5～85℃溫度范圍內(nèi)可將試件溫度控制在試驗(yàn)溫度 ±0.1℃內(nèi)。

2.2.4 加載設(shè)備∶可以向試件施加10rad/s±0.1rad/s頻率的正弦振蕩荷載。加載 方式可采用應(yīng)力控制荷載或應(yīng)變控制荷載。

2.2.5 控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)∶可記錄溫度、頻率、偏轉(zhuǎn)角和扭矩。應(yīng)滿足表T0628-1中規(guī)定的精度要求。

表T0628-1 控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)精度要求

2.2.6 溫度傳感器∶精確至±0.1℃。

2.3 試件修整器∶刮刀或刀片，用于修整試件。

3 方法與步驟

3.1 準(zhǔn)備工作

3.1.1 按本規(guī)程T0602的方法準(zhǔn)備試樣。加熱瀝青至足夠流動(dòng)狀態(tài)，用來澆注試 件，原樣瀝青加熱的溫度不宜高于135℃，改性瀝青加熱溫度不超過163℃。在加熱過程 中給樣品加蓋，并適當(dāng)進(jìn)行攪拌以保證樣品的均勻性和趕走氣泡。

3.1.2 將選擇的試驗(yàn)板固定于試驗(yàn)機(jī)上，在試驗(yàn)溫度下，建立試驗(yàn)板零間隙水平。

向上移動(dòng)頂板，使板間隙為1mm±0.05mm（直徑25mm，用于原樣瀝青和薄膜烘箱或旋轉(zhuǎn) 薄膜烘箱老化后的瀝青）或2mm±0.05mm（直徑8mm，用于壓力老化后的瀝青）。

3.1.3 仔細(xì)清潔試驗(yàn)板表面，使瀝青均勻牢固地粘到試驗(yàn)板上。當(dāng)采用8mm 試件 時(shí)，將環(huán)境室溫度升到約45℃;當(dāng)采用25mm試件時(shí)，將環(huán)境室升到試驗(yàn)溫度或試驗(yàn)溫度范圍的初始溫度。

3.1.4 取出試驗(yàn)板，將瀝青澆注在試驗(yàn)板的中心處，使得瀝青基本覆蓋整個(gè)板（除了周邊留有2mm 寬外）。待瀝青變硬后將試驗(yàn)板裝回流變儀。

3.1.5 移動(dòng)試驗(yàn)板擠壓兩個(gè)試驗(yàn)板間的試件，加熱試件修整器，修整周邊多余的瀝青。

3.1.6 試件修整后，調(diào)整間隙到試驗(yàn)間隙。

3.2 試驗(yàn)步驟

3.2.1 調(diào)整好試驗(yàn)板間隙后，將試件溫度升到試驗(yàn)溫度±0.1℃。

1）當(dāng)對(duì)瀝青進(jìn)行確認(rèn)試驗(yàn)時(shí)，從瀝青性能分級(jí)要求（PG）中選擇合適的試驗(yàn)溫度。

2）將溫度控制器設(shè)定到所需要的試驗(yàn)溫度±0.1℃，對(duì)試件恒溫至少10min，然后開始試驗(yàn)。

3.2.2 在應(yīng)力或應(yīng)變控制方式下進(jìn)行試驗(yàn)。

1）當(dāng)采用應(yīng)力控制方式時(shí)，從表T0628-2 中選擇合適的應(yīng)力值進(jìn)行試驗(yàn)。動(dòng)態(tài)剪切流變儀能自動(dòng)控制應(yīng)力，不需操作者調(diào)整。

2）當(dāng)采用應(yīng)變控制方式時(shí)，從表T0628-3 中選擇合適的應(yīng)變值進(jìn)行試驗(yàn)。動(dòng)態(tài)剪切流變儀能自動(dòng)控制應(yīng)變，不需操作者調(diào)整。

 表T0628-2  目標(biāo)應(yīng)力值

注∶G*為復(fù)合剪切模量

表T0 628-3  目標(biāo)應(yīng)變值

3.2.3 當(dāng)溫度達(dá)到平衡時(shí)，設(shè)備將自動(dòng)以10rad/s的頻率和選擇的應(yīng)力（或應(yīng)變）目標(biāo)值進(jìn)行試驗(yàn)，第一次10個(gè)循環(huán)，不記錄數(shù)據(jù)，第二次10個(gè)循環(huán)，記錄數(shù)據(jù)，用于計(jì)算復(fù)合剪切模量和相位角。記錄和計(jì)算均由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完成。

3.2.4 試件制備和修整結(jié)束后，應(yīng)立即進(jìn)行試驗(yàn)。在多個(gè)溫度下進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，從試件加熱到整個(gè)試驗(yàn)結(jié)束應(yīng)在 4h 內(nèi)。

4 報(bào)告

4.1 每個(gè)試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容∶

1）試驗(yàn)板直徑，準(zhǔn)確至0.1mm;試驗(yàn)間隙，準(zhǔn)確至1μm。

2）試驗(yàn)溫度，準(zhǔn)確至0.1℃.

3）試驗(yàn)頻率，準(zhǔn)確至 0.1rad/s。

4）應(yīng)力或應(yīng)變大小，準(zhǔn)確至0.01??

5）復(fù)合模量G"，單位 kPa，取3 位有效數(shù)字。

6）相位角δ，準(zhǔn)確至0.1°

4.2 報(bào)告所用試驗(yàn)材料名稱、規(guī)格、來源及試驗(yàn)儀器的型號(hào)。

5 允許誤差

5.1 重復(fù)性試驗(yàn)兩個(gè)結(jié)果的差值（用平均值的百分?jǐn)?shù)表示）應(yīng)不超過表T0628-4的重復(fù)性允許誤差。

5.2 再現(xiàn)性試驗(yàn)兩個(gè)結(jié)果的差值（用平均值的百分?jǐn)?shù)表示）應(yīng)不超過表T0628-4的再現(xiàn)性允許誤差值。

表T0628-4 重復(fù)性和再現(xiàn)性允許誤差值

條文說明

本試驗(yàn)方法參考《動(dòng)態(tài)剪切流變儀測(cè)定瀝青膠結(jié)料流變性質(zhì)試驗(yàn)法（DSR）》（AASHTO T 315—09）并結(jié)合國(guó)內(nèi)多年來的使用情況編寫。操作者在使用動(dòng)態(tài)剪切流變儀前需仔細(xì)閱讀廠家所提供的儀器操作說明書，詳細(xì)的操作步驟可按儀器說明書進(jìn)行。