水合石灰和采石场粉尘的用量以及老化处理对沥青胶体松弛模量的影响

《Scientific Reports》：Effects of hydrated lime and quarry dust dosage and aging on the relaxation modulus of bituminous mastics

　　

摘要

沥青胶浆对沥青混合料的刚度和粘弹性行为至关重要，因为粘结剂-填料基质决定了路面的应力传递和变形抵抗能力。了解胶浆的应力松弛行为十分关键，因为它反映了材料消散交通荷载引起的应力的能力。本实验研究了使用消石灰和采石场粉尘作为填料制备的沥青胶浆在三种不同用量（20%、30%和40%）下的应力松弛行为。实验在40°C、50°C和60°C的温度下进行，应变水平保持为10%，同时考虑了未老化及老化（10小时、50小时和200小时）两种条件。结果表明，与采石场粉尘胶浆相比，消石灰胶浆的松弛模量更高。在40°C未老化条件下，HLM20的峰值松弛模量从4.46×10? Pa上升到HLM30的5.51×10? Pa，增加了约23%，随后HLM40的松弛模量降至4.95×10? Pa。相反，采石场粉尘胶浆的模量随填料用量的增加而逐渐增大，从40°C时的4.71×10? Pa上升到HLM40的5.30×10? Pa。老化过程进一步提高了两种胶浆的模量，HLM30在老化100小时后模量达到7.86×10? Pa，显示出显著的硬化效果。主曲线分析还表明，在老化条件下，HLM20的模量相比HLM30增加了100%以上，证实了该用量下胶浆的刚度和应力抵抗能力得到了提升。总体而言，结果表明30%的消石灰用量提供了最佳的填料比例，在刚度和松弛行为之间实现了更好的平衡。