Dynamic-mechanical properties of a bitumen-silica composite

Summary

Dynamic-mechanical properties of bitumen-silica composite materials, measured at room temperature, do not vary with the volume ratio (φ) in a simple manner as do usual bituminous concretes. However,E′ is a linear function of the interfacial area (φψ) between the filler and the binder per unit volume. ThusE′ = E ^′₀ +a(φψ), wherea is a constant related to the storage modulus, in the absence of voids and with a void ratio factor. The loss moduli, plotted against (φψ) go through a maximum in a similar way as when plotted versus decreasing temperatures.

Résumé

Les propriétés mécaniques dynamiques, mesurées à la température ambiante, d'un système composite bitume-silice, n'évoluent pas simplement avec la fraction volumique de charges comme dans le cas des enrobés usuels. En effet, le module de conservationE′ varie linéairement avec l'aire de l'interface liant-charge par unité de volume (φψ). Ainsi la relation suivante a pu être mise en évidence:E′ = E ^′₀ +a(φψ), la constantea étant fonction d'un module indépendant du taux de vide et d'un terme relié à ce dernier. Siφψ augmente, les modules de perte passent par une valeur maximale. Ces variations sont semblables à celles que l'on aurait si l'on portait ces modules en fonction de la température.

Zusammenfassung

Die bei Zimmertemperatur gemessenen dynamischmechanischen Eigenschaften von Bitumen, welches mit Siliziumdioxid gefüllt worden ist, ändern sich nicht in einer so einfachen Weise mit dem Volumenanteilφ des Füllstoffs, wie es bei gewöhnlichen Asphaltbetonen der Fall ist. Dagegen ergibt sich der SpeichermodulE′ als eine lineare Funktion der Grenzflächeφψ zwischen Bindemittel und Füllstoff pro Volumeneinheit:E′ = E ^′₀ +a(φψ), wobeia eine Konstante bedeutet, die zum einen von dem Speichermodul bei Abwesenheit von Hohlräumen und zum andern von einem durch solche Hohlräume bedingten Faktor abhängt. Der Verlustmodul als Funktion vonφψ zeigt ein Maximum ähnlich wie bei der Auftragung gegen die Temperatur.