開發(fā)背景
BBR彎曲梁流變試驗作為評價瀝青低溫性能的主要方法,自SHRP計劃推廣至今,已經(jīng)成為全球瀝青行業(yè)評價瀝青低溫性能非常重要的方法,中國,歐盟和美國都將BBR試驗規(guī)范列入標(biāo)準(zhǔn)試驗方法,在新版的《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中也將引入BBR試驗,建議在工程上更廣泛的使用BBR試驗方法來評價瀝青的低溫性能。這意味著國家在鼓勵PG分級試驗方法從科研走向生產(chǎn),而試驗方法的普及則必須要試驗設(shè)備的成本更低,供貨周期更短,零配件供應(yīng)和售后維修實(shí)現(xiàn)本地化,才有落實(shí)的可能性。因此,我們自行開發(fā)了國產(chǎn)自主品牌“科技筑安”的瀝青彎曲梁流變儀,不僅能夠按照PG分級試驗規(guī)范完成標(biāo)準(zhǔn)試驗,還開發(fā)了試驗參數(shù)的自由設(shè)置功能和多個樣品測試結(jié)果的對比功能。
自定義試驗參數(shù)
SHRP計劃開發(fā)的PG分級試驗,早期都是針對基質(zhì)瀝青進(jìn)行測試,但近年來,大量改性瀝青的使用導(dǎo)致瀝青的均勻性,彈塑性等性能都發(fā)生了改變,各種試驗方法和設(shè)備都在進(jìn)行改進(jìn),以適用于評價改性瀝青。因此,我們這款BBR的軟件中開放了主要試驗參數(shù)的自定義設(shè)置功能,用戶可以在儀器的能力范圍內(nèi)自由設(shè)定蠕變荷栽,蠕變時間,溫度等試驗參數(shù),計算除60秒以外其他時間點(diǎn)的蠕變勁度模量S和斜率m,用于特殊的研究需求。
試驗結(jié)果對比
BBR試驗除了用于PG分級的指標(biāo)通過性測試,也經(jīng)常用于比較不同材料的低溫抗裂性能,或用于評價不同含量改性劑,再生劑提升低溫抗裂性的效果。因此,我們在軟件中特別增加了試驗數(shù)據(jù)(曲線)比較的功能,用戶可以通過導(dǎo)入多次測量的數(shù)據(jù),自動生成對比曲線,進(jìn)行統(tǒng)計分析,來提高工作效率,即使不導(dǎo)出數(shù)據(jù)到Excel等軟件進(jìn)行后處理,也可以得到大量有用的比較結(jié)論。
“精度”和“穩(wěn)定性”是重中之重
作為一種重要的指標(biāo)測試設(shè)備,BBR的精度和穩(wěn)定性是重中之重的要素,為了確保施加到瀝青上的荷載是精確、穩(wěn)定的,且設(shè)備長時間和常年使用均能保證穩(wěn)定,我們選擇與試驗規(guī)范要求一致的空氣軸承控制加載力,很大程度的降低了加載桿運(yùn)行時的摩擦(徑向空氣支撐摩擦最小,類似的情況是在DSR動態(tài)剪切流變儀中使用空氣軸承),這不僅在單次試驗時精度更好,而且長期使用也不會發(fā)生機(jī)械的磨損問題。我們在儀器背面的氣源接口處和空氣軸承進(jìn)氣口兩處均安裝有空氣過濾裝置,通過兩級空氣過濾使得進(jìn)入空氣軸承的空氣是干燥和清潔的。高精度壓力調(diào)節(jié)閥便于操作人員一邊調(diào)節(jié),一邊觀察軟件實(shí)時顯示的壓力值來判斷是否達(dá)到目標(biāo)工作狀態(tài)。
我們使用了Petier和冷水機(jī)輔助相結(jié)合的控溫方式(與DSR目前的控溫方法一致),冷水機(jī)與主機(jī)通過軟管進(jìn)行連接,并分開放置,避免由于冷水機(jī)工作時的振動引起的試驗誤差,在波體浴槽底部放入磁性轉(zhuǎn)子,攪拌波體浴使其各部分的溫度盡快達(dá)到均勻狀態(tài)。