基于數(shù)值模型的農(nóng)膜改性瀝青流變性研究

楊帥，吳建濤，劉泉，陳俊

(河海大學 土木與交通學院，江蘇 南京 210098)

大棚農(nóng)膜技術的廣泛應用也伴隨著廢舊殘留農(nóng)膜的環(huán)境污染，農(nóng)膜的主要成分是聚乙烯，而聚乙烯(PE)改性瀝青是典型的聚合物改性方法之一，在中國的路面工程中很早就得到了應用(1988年北京東長部分路段采用的就是聚乙烯改性瀝青)，因此運用農(nóng)膜改性瀝青既能改善瀝青路用性能又能夠有效解決廢舊農(nóng)膜的污染問題。已有研究中聚乙烯對瀝青性能的影響還存在爭議，特別是低溫性能，Beker認為PE聚合物對瀝青結合料的低溫性能沒有改善作用，Hesp則從斷裂力學的角度分析了聚乙烯對瀝青低溫性能的改善。這些不確定因素使得PE改性瀝青沒有在工程中得到進一步的推廣和普及。

對流變性的正確認識是瀝青路面設計的基本前提。1954年Van der Poel首次提出Shell諾謨圖來預測瀝青結合料的勁度模量，此后研究者們發(fā)展了許多瀝青及瀝青混合料流變模型，這些流變模型主要分為兩大類：① 數(shù)值模型，主要包含Sigmoidal模型、CA模型、CAM模型、MCAM模型以及分數(shù)模型；② 流變模型，主要包括Kelvin模型、Maxwell模型、Huet模型、Huet-Sayegh模型以及2S2P1D模型。國內(nèi)外運用流變模型對瀝青流變性進行預測的研究很多，但是將流變模型作為評價瀝青改性效果的研究還較少。

該文基于DSR研究農(nóng)膜改性瀝青結合料的流變性能，定性分析不同摻量改性瀝青的黏彈性；基于Sigmoidal，CAM和2S2P1D共3種典型的流變數(shù)值模型對不同改性瀝青試樣的復數(shù)剪切模量主曲線進行擬合，通過比較擬合的模型參數(shù)，定量分析不同改性瀝青試樣流變性之間的差異，并分析流變數(shù)值模型作為評價瀝青改性效果的方法的適用性。……