温拌剂对改性沥青及其混合料性能的影响

温拌剂对改性沥青及其混合料性能的影响

吴宇峰

新昌县公路管理局浙江绍兴312500

摘要：如今，随着全球化环境问题的不断出现，能源节约和环境保护已经成为了各个行业的发展基本。在公路工程项目建设中，沥青路面的铺设需要大量的能源，并且要释放大量的污染性气体，这对作业人员以及环境都会产生严重的威胁。作为一种新型的材料，温拌剂能够拌和沥青混合料，并且将碾压温度降低在30℃左右，在实现环保以及节能效果的同时能够减缓沥青混合料的老化程度，延伸沥青路面的施工季节。然而，温拌剂作为一种添加剂掺入沥青混合料中，同样会对原有沥青及其混合料性能造成一定的影响｡鉴于此，本文就温拌剂对改性沥青及其混合料性能的影响展开探讨，以期为相关工作起到参考作用｡

关键词：道路工程；沥青混合料；温拌剂；超薄罩面

前言

改性沥青是指掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其它填料等外掺剂（改性剂），或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青混合料。改性沥青具有很高的热稳定性、弹性和粘性，性能优良。一般的改性沥青，温度比较高，如图1所示。

图1一般改性沥青温度测量

然而，温拌沥青混合料具有节能环保､延长施工周期及保护现场施工人员健康等一系列优点｡目前，国内外学者致力于研究温拌沥青及其混合料性能，研究热点集中于基于有机添加剂机理的温拌剂和基于表面活性机理的温拌剂｡大量的研究人员对比分析了两种不同机理的温拌剂的路用性能及降温效果，但定量分析其影响因素的较少｡因此，本文从温拌剂对改性沥青及其混合料性能的影响，以期选出能有效反映沥青混合料性能的温拌沥青指标｡

1.温拌剂对沥青性能的影响

对原SBS改性沥青及掺加2种温拌剂的沥青按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20-2011）的要求进行相应的沥青常规指标试验，结果如表4所示｡由表4可以看出：温拌剂的加入对SBS改性沥青的针入度和延度无明显影响，表明2种温拌剂对SBS改性沥青稠度和低温性能几乎无影响；添加Ipave-S型温拌剂后，SBS改性沥青的软化点明显降低，而添加RH型温拌剂后，SBS改性沥青的软化点无明显变化，表明RH型温拌剂对SBS改性沥青高温性能影响不大，而Ipave-S型温拌剂对SBS改性沥青的高温性能会产生不利影响；在135℃时，分别加入温拌剂后的SBS改性沥青的布氏黏度大幅降低，说明这2种温拌剂能有效降低改性沥青黏度，其原因类似于有机降黏类温拌剂的原理，Ipave-S型和RH型温拌剂中添加了合成蜡，其熔点较低，在135℃高温时，合成蜡融化，使得加入这2种温拌剂的沥青黏度较原样沥青低；添加2种温拌剂后的沥青与原样沥青老化后的质量损失和残留延度基本持平，而添加Ipave-S型温拌剂后沥青老化的残留针入度比下降幅度大于添加RH型温拌剂的沥青，表明Ipave-S型温拌剂的加入对SBS改性沥青的抗老化性会产生不利影响｡

表1温拌剂对SBS改性沥青常规指标的影响

2.温拌剂对沥青混合料性能的影响

为研究温拌沥青混合料的各项性能，根据规范要求进行马歇尔配合比试验，控制三个实验组的温度指标分别制作试件，温拌剂组采用120℃的拌合温度，原样组采用150℃热拌温度，表2为马歇尔试验各项指标测试结果｡试验的最佳油石比为4.8%｡

温拌沥青混合料的各项性能，根据规范要求进行马歇尔配合比试验，控制三个实验组的温度指标分别制作试件，温拌剂组采用120℃的拌合温度，原样组采用150℃热拌温度，表2为马歇尔试验各项指标测试结果｡试验的最佳油石比为4.8%｡

由表2可知，温拌剂对沥青混合料的粘结性有所提高，飞散损失值两个温拌组均小于原样组沥青混合料；Sasobit组的马歇尔稳定度值最大，流值测试最小，而Evotherm组合原样组沥青混合料这两个指标相近｡通过浸水马歇尔试验分析三个试验组受水损害情况下的水稳定性结果见表3｡

表3浸水马歇尔试验结果表

浸水马歇尔试验表明三个试验组混合料的水温定性均满足技术要求，其中原样沥青混合料的残留稳定度MS最小，两组温拌剂不同程度地提高了材料的水稳定性｡

2.1温拌剂对沥青混合料高温稳定性的影响

本文通过车辙试验进行实验组沥青混合料高温稳定性的对比分析｡按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》要求制作的300mm×300mm×50mm板块试件在车辙试验轮的碾压下记录变形量｡由表7可知，三个实验组动稳定度均满足规范值，具有较好的高温稳定性，而且两个温拌组的高温性能超出了原件组，其中，Sasobit组动稳定度达到最大，分别比Evotherm组合原件组高出6.7%和10.8%，结果表明温拌剂能提高沥青混合料的高温稳定性，其中Sasobit温拌剂熔点为100℃，当<100℃时与沥青混合料拌合会通过结晶网的结构形式提高沥青混合料的抗变形强度，试验温度下能够表现出较好的高温稳定性质｡

2.2温拌剂对沥青混合料低温抗裂性的影响

根据沥青混合料弯曲试验方法（BBR）对本文讨论的三个试验组进行研究，较低的劲度对路面抵抗低温开裂更好，得到试验结果见表4｡

表4沥青混合料弯曲试验结果表

由表4可知三组试验沥青混合料破坏应变值均达到规范要求，两个温拌组的劲度模量均大于原样沥青混合料，温拌剂的掺入对沥青混合料的低温抗裂性有所降低，其中Sasobit对沥青混合料的抗裂性影响最大，下降了12.4%，而Evotherm温拌剂对沥青混合料低温性降低影响较小｡Evotherm温拌剂是通过提高沥青与集料之间的相互裹附力来提高混合料的和易性，Sasobit温拌剂对沥青混合料的黏度影响较大，故在低温条件下Evotherm温拌剂受到温度的影响较小，而Sasobit组由于温度而增大对沥青黏度的影响，降低混合料的抗裂性｡

结语

温拌沥青技术通过外加剂来改善因降温而对混合料施工拌合､摊铺和压实所带来的不利影响，相比于热拌沥青技术，提高了能源的利用和对环境的保护｡

参考文献：

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