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瀝青的彈性恢復(fù)

作者:Lance 時(shí)間:2022-09-02 來源:互聯(lián)網(wǎng)

彈性恢復(fù)是指外力消除以后,材料恢復(fù)受力以前的程度。彈性恢復(fù)與材料的彈性模量、強(qiáng)度、變形、斷裂等性能均有關(guān)系。一般來說材料彈性模量越大,彈性恢復(fù)能力越強(qiáng)。彈性恢復(fù)能是指線彈性材料的變形是可逆的,即卸載后還能恢復(fù)原來的長度,應(yīng)力與應(yīng)變的乘積的量綱。彈性恢復(fù)在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用,例如瀝青材料性能的測(cè)定。塑性變形是物質(zhì)(包括流體及固體)在一定的條件下,在外力的作用下產(chǎn)生形變,當(dāng)施加的外力撤除或消失后該物體不能恢復(fù)原狀的一種物理現(xiàn)象。材料在外力作用下產(chǎn)生變形,當(dāng)外力取消后,材料變形即可消失并能完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)稱為彈性。這種可恢復(fù)的變形稱為彈性變形。金屬材料受外力作用時(shí)產(chǎn)生變形,當(dāng)外力去除后,變形隨之消失,材料恢復(fù)到原來形狀的性能,稱為彈性。彈性恢復(fù)是指當(dāng)對(duì)某物除去作用力之后,該物體變形恢復(fù)能力。物體的彈性恢復(fù)能力與材料自身有關(guān)屬性有關(guān),如彈性模量。根據(jù)彈性恢復(fù)程度將變形分為塑性變形和彈性變形。

瀝青的彈性恢復(fù)

橡膠瀝青材料不但具有優(yōu)異的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗疲勞性、低噪聲等路用性能,而且能夠獲得廢物利用、環(huán)境保護(hù)的綜合效益,因而受到公路界越來越多的關(guān)注和重視。橡膠瀝青優(yōu)異的路用性能與其良好的彈性恢復(fù)性能是分不開的。良好的彈性恢復(fù)性能可以減小路面材料在荷載作用下的殘余變形,提高路面的疲勞強(qiáng)度,減少路面損壞。美國 California 州的橡膠瀝青技術(shù)指南中明確指出,彈性恢復(fù)是表示橡膠瀝青抗疲勞和抗反射裂縫方面現(xiàn)場性能*好的指標(biāo),彈性恢復(fù)指標(biāo)是評(píng)價(jià)橡膠瀝青技術(shù)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。高黏度、高彈性是橡膠瀝青的特性,橡膠瀝青的核心技術(shù)指標(biāo)應(yīng)選擇黏度、彈性恢復(fù)等。在橡膠瀝青的應(yīng)用過程中,對(duì)于其彈性恢復(fù)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)的采用并不統(tǒng)一。美國 ASTM、Arizona 州、California 州和 Texas 州的橡膠瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中采用回彈恢復(fù)(或稱作壓球彈性恢復(fù)、回彈率等) 作為橡膠瀝青彈性恢復(fù)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)。彈性恢復(fù)試驗(yàn) (T0662—2000) 在 25 ℃ 水浴條件下進(jìn)行,在延度試驗(yàn)儀上把橡膠瀝青試樣以 (5 ±0. 25) cm/min 的速率拉伸至 (10 ± 0. 25) cm 時(shí)停止,并迅速從中間剪斷,使試樣保持在 25 ℃水浴中1 h,然后根據(jù)測(cè)得的試件殘余長度計(jì)算其彈性恢復(fù)率。彈性恢復(fù)率表示了試樣材料被拉長一定長度后可恢復(fù)變形的百分率。回彈恢復(fù)試驗(yàn) (ASTM D5329) 是用來測(cè)量粘結(jié)劑材料在受到擠壓后回彈能力的試驗(yàn),也可用來評(píng)價(jià)水泥和瀝青路面裂縫和接縫密封填充材料的彈性恢復(fù)能力。回彈恢復(fù)試驗(yàn)可以在針入度試驗(yàn)裝置上實(shí)施,也可在錐入度儀上進(jìn)行,但需用一個(gè)圓球貫入工具來取代標(biāo)準(zhǔn)的試針或圓錐貫入桿。

彈性模量

彈性模量是工程材料重要的性能參數(shù),從宏觀角度來說,彈性模量是衡量物體抵抗彈性變形能力大小的尺度,從微觀角度來說,則是原子、離子或分子之間鍵合強(qiáng)度的反映。凡影響鍵合強(qiáng)度的因素均能影響材料的彈性模量,如鍵合方式、晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、微觀組織、溫度等。因合金成分不同、熱處理狀態(tài)不同、冷塑性變形不同等,金屬材料的楊氏模量值會(huì)有5%或者更大的波動(dòng)。但是總體來說,金屬材料的彈性模量是一個(gè)對(duì)組織不敏感的力學(xué)性能指標(biāo),合金化、熱處理(纖維組織)、冷塑性變形等對(duì)彈性模量的影響較小,溫度、加載速率等外在因素對(duì)其影響也不大,所以一般工程應(yīng)用中都把彈性模量作為常數(shù)。彈性模量可視為衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標(biāo),其值越大,使材料發(fā)生一定彈性變形的應(yīng)力也越大,即材料剛度越大,亦即在一定應(yīng)力作用下,發(fā)生彈性變形越小。彈性模量E是指材料在外力作用下產(chǎn)生單位彈性變形所需要的應(yīng)力。它是反映材料抵抗彈性變形能力的指標(biāo),相當(dāng)于普通彈簧中的剛度。

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