【摘要】 在不同的流变仪间隙尺寸（10 ~ 1000 lm）下测量了三种沥青粘合剂。

动态剪切流变仪 (DSR) 测试是用于表征沥青粘合剂流变性能的标准方法。先前的研究证实了这样的观点：鉴于测量结果取决于流变仪间隙尺寸，目前推荐的流变仪间隙尺寸 (1 mm/2mm) 不能代表沥青混合料中沥青的机械性能。

 

本研究的重点是间隙尺寸对沥青粘合剂流变性能的影响。为此，在不同的流变仪间隙尺寸（10 ~ 1000 lm）下测量了三种沥青粘合剂。随后讨论了复数模量、相角、主曲线、黑图等流变特性。

 

结果表明，测量的沥青结合料的流变性能与测试间隙尺寸有关。特别是，随着间隙尺寸减小，复数模量趋于减小。由于改性剂的存在，流变仪间隙尺寸的影响还取决于沥青的类型。引入选择性吸附和胶体理论来了解间隙尺寸的影响。

 

此外，还提出了一种称为温度间隙叠加原理（TGSP）的数学关系来建立标准状态和薄状态下测量的复数模量之间的关系。

 

图 1. (a) 纳米二氧化硅 (b) SMB (c) SNMB 的 SEM 图像[1]。

 

图 1 展示了纳米二氧化硅、SMB 和 SNMB 的 SEM 图像。从图1（a）可以看出，纳米二氧化硅的最大粒径约为30 lm，平均粒径约为10 lm。

 

据信，由于溶胀，SMB形成了稳定的多相复合材料，如图1(b)所示。图1(c)显示了分散在SMB中的纳米二氧化硅颗粒。白点的均匀分布表明在混合过程中颗粒分散均匀，没有任何团簇。

 

纳米二氧化硅颗粒主要由SiO2组成，是一种典型的无机物质，在工程中得到了广泛的应用。因此，假设纳米二氧化硅分散在SMB中而没有溶胀。根据形态分析，所有未改性和改性沥青粘合剂都是稳定且均匀的。

 

然而，SNMB 中的纳米二氧化硅颗粒可能会干扰测量结果。在下面的分析部分，将进一步讨论纳米粒子的作用。进行 DSR 测试时，结果与间隙大小无关。

 

从现实角度来看，目前建议的1或2毫米间隙尺寸并不能代表沥青混合料中沥青的机械性能。沥青的复数模量随着间隙尺寸的减小而减小。

 

研究中所有类型的沥青均观察到这种趋势，但敏感性不同。选择性吸附和胶体理论有可能解释这一机制。然而，需要进一步的研究和更多的数据库来证明该机制。在不同间隙尺寸下测量的复数模量可以通过数学方式关联起来。

 

[1]Liu Q, Wu J, Qu X, et al. Investigation of bitumen rheological properties measured at different rheometer gap sizes[J]. Construction and Building Materials, 2020, 265: 120287.