摻入溫拌劑后SBS改性瀝青混合料路用性能分析

王逸庶 毛云峰

（云南省公路工程監(jiān)理咨詢有限公司，云南 昆明 650021）

一、溫拌劑摻量的確定

根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范（JTG F40-2004），瀝青混合料拌和溫度的確定主要受瀝青膠結(jié)料黏度的影響，膠結(jié)料黏度越大，所需要的拌和溫度也越高。因此，通過分析加入溫拌劑后瀝青膠結(jié)料的黏度變化情況，確定合理的溫拌劑用量。本文采用云南省市場(chǎng)上銷售的LKW型溫拌劑，采用的SBS（I-D）改性瀝青物理指標(biāo)見表1。

以云南省常用的70#基質(zhì)瀝青135℃布氏黏度為目標(biāo)，在SBS改性瀝青中摻入溫拌劑，確定合理的溫拌劑摻量。溫拌劑的摻加方式為：在175℃的條件下，將溫拌劑按確定的重量比直接投放到SBS改性瀝青中，攪拌30min后備用。

云南省常用的70#A級(jí)道路石油瀝青的135℃布氏黏度為1.7Pa·s～1.8Pa·s左右，如表2所示，隨著溫拌劑用量的增加，黏度值呈降低趨勢(shì)，在溫拌劑摻量為SBS改性瀝青質(zhì)量的5‰左右時(shí)黏度值和基質(zhì)瀝青相當(dāng)，因此，文中分析混合料路用性能試驗(yàn)指標(biāo)時(shí)采用的溫拌劑摻量為5‰。

二、瀝青混合料制備

采用AC-20瀝青混合料評(píng)價(jià)瀝青路用性能各類試件的制備，采用馬歇爾試驗(yàn)方法確定最佳瀝青用量等指標(biāo)。

表1 SBS改性瀝青指標(biāo)情況

表2 不同溫拌劑摻量下SBS改性瀝青膠結(jié)料135℃布氏粘度指標(biāo)值

按照確定的級(jí)配和瀝青用量及空隙率指標(biāo)分別制備馬歇爾試件、車轍板、小梁彎曲試件，進(jìn)行高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、抗疲勞性能分析對(duì)比。

成型溫度：SBS改性瀝青混合料為175℃，70#基質(zhì)瀝青混合料和摻加5‰溫拌劑的SBS改性瀝青混合料為150℃。

三、加入溫拌劑后的SBS改性瀝青混合料路用性能分析

（一）基本路用性能評(píng)價(jià)

采用JTG E20規(guī)定的T0719方法進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)，采用T0716和T0729方法進(jìn)行劈裂強(qiáng)度和凍融劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)。

加入5‰溫拌劑后，相比SBS改性瀝青混合料，各項(xiàng)物理性能均有所衰減，但仍高于70#A級(jí)瀝青混合料的各項(xiàng)指標(biāo)，其中動(dòng)穩(wěn)定度指標(biāo)改善最為明顯，相比基質(zhì)瀝青混合料，摻加5‰溫拌劑的SBS改性瀝青混合料提高了3.6倍，對(duì)于云南省高溫區(qū)域提升混合料的抗車轍性能幫助最大。

（二）水敏感性評(píng)價(jià)

本文在采用浸水馬歇爾方法和凍融劈裂試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，使用水損壞敏性測(cè)試儀（MIST）進(jìn)行沖刷試驗(yàn)（溫度60℃，循環(huán)次數(shù)3500次，壓力40PSI），然后在25℃水溫下存放2小時(shí)，再進(jìn)行劈裂試驗(yàn)，以劈裂強(qiáng)度和劈裂強(qiáng)度比指標(biāo)反映混合料的水敏感性。試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

摻入5‰溫拌劑的SBS改性瀝青混合料沖刷前后劈裂強(qiáng)度指標(biāo)仍高于70#A級(jí)瀝青混合料。

（三）勁度模量評(píng)價(jià)

瀝青混合料的勁度模量是瀝青混合料力學(xué)響應(yīng)指標(biāo)，也是反映瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的指標(biāo)。本文采用液壓伺服通用材料試驗(yàn)機(jī)評(píng)價(jià)瀝青混合料的勁度模量指標(biāo)。試驗(yàn)溫度15℃，試件規(guī)格為φ100mm×h150mm，初始荷載0.6kN，峰-峰值為2kN，加載頻率10Hz。試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

如表4所示，3種膠結(jié)料類型的瀝青混合料勁度模量差異較大，摻入5‰溫拌劑的SBS改性瀝青混合料指標(biāo)仍高于70#A級(jí)瀝青混合料。

表3 AC-20混合料級(jí)配

表4 采用馬歇爾設(shè)計(jì)方法確定的AC-20各項(xiàng)指標(biāo)