高黏沥青对混合料路用性能影响研究

邝海波，丁秀娴

(长沙市公路桥梁建设有限责任公司，湖南长沙 410021)

开级配抗滑磨耗层(OGFC)由于空隙率较大，能迅速从其内部排走路表雨水，还具有抗滑、抗车辙及降噪等功能，近年来，在我国高速公路得到了广泛应用。但正是因为较大的空隙率，空气和雨水容易深入结构内部。若混合料的强度、耐久性及抗水损害性能得不到保证，其使用寿命将受到严重影响。现有研究表明，影响OGFC路用性能的关键指标是沥青的60℃黏度，随着沥青60℃黏度的增大，混合料的强度和水稳定性将显著增加，如何提高沥青的黏度就显得尤为重要。在沥青自身性能一定的情况下，提高沥青黏度的有效途径就是在沥青中添加高粘剂。

为此，本文结合我国OGFC应用的实际情况，通过对沥青混合料掺入高黏剂的研究，系统分析了高黏沥青对沥青混合料路用性能的影响，并与普通改性沥青混合料进行了对比分析。

1 原材料性能

1.1 沥青和高黏沥青

采用SBS I－D和高黏改性沥青性能指标见表1和表2。

1.2 集料

集料采用湖南常德辉绿岩集料，其性能指标见表3。

表1 SBS I－D沥青性能指标

表2 高黏沥青性能指标

表3 集料物理性质指标

1.3 混合料类型和级配

采用《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40－2004)中OGFC－13级配的中值(如表4所示)。

表4 OGFC－13级配的中值

2 路用性能分析

2.1 马歇尔试验

马歇尔试验结果如表5所示。

表5 高黏沥青混合料马歇尔试验结果及要求

2.2 高温稳定性试验

采用车辙试验作为评价高温稳定性的方法，试验结果如表6所示。

表6 高黏沥青混合料车辙试验结果

从表6可知，高黏沥青混合料的车辙动稳定度远大于规范要求的3 000次/mm，与SBS I－D沥青混合料相比，高黏沥青混合料的动稳定度比普通改性沥青混合料大。

2.3 水稳定性试验

采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂强度来评价混合料的水稳定性，试验结果如表7所示。

从表7可知，高黏沥青混合料的残留稳定度和冻融劈裂强度比同SBS改性沥青试验结果存在一定差异，其中高黏沥青混合料比SBS改性沥青混合料的试验指标分别高出3%和2%，这充分说明，沥青粘度越大，与集料的结合作用就越好，在同等情况下，水稳定性也会更好。

表7 浸水稳定度和冻融劈裂试验结果

另外，本文采用浸水飞散试验来评价沥青混合料的水稳性，试验结果见表8。

表8 浸水飞散性试验结果

从表8可知，在相同的试验条件下，由于高黏沥青具有更高的粘度，使得混合料具有更好的粘结力，试验的整体性好，高黏沥青混合料试件的质量损失比SBS沥青混合料的质量损失要小19%。

2.4 低温抗裂性能试验

采用低温弯曲试验来评价沥青混合料的低温抗裂性能，试验结果见表9。

表9 混合料低温弯曲试验结果

从表9可知，高黏沥青混合料与SBS改性沥青混合料在低温性能方面相差不大。试件破坏的最大弯拉应变值的大小表明混合料在低温情况下受到弯拉应力时，可以提供较大的变形余地而不至于发生开裂破坏。而弯曲劲度模量表征沥青混合料在低温环境下刚度的大小，较小模量表明该混合料具有较好的变形能力，以及柔韧性较好。

3 结语

1)高黏沥青可以很好改善沥青混合料的高温性能和水稳性能，低温性能也远满足规范要求。

2)由于OGFC沥青混合料空隙率大，采用高黏沥青可以保证混合料的力学性能，还可以减少沥青析漏损失，增加沥青膜厚度，从而能够改善OGFC沥青混合料的耐久性能。

［1］ZHANG Xuetao，CHEN Shuping，REN Deliang，et al.Investigation of ageing resistance of high viscosity modified asphalt［J］.Journal of Wuhan University of Technology，2011，33(1):79 －81.

［2］丛卓红，吴喜荣，郑南翔，等.高黏度改性剂对沥青性能的影响［J］.重庆交通大学学报(自然科学版)，2011，30(4):759 －762.

［3］高中军，何唯平.高粘沥青改性剂开发及其应用研究［J］.公路，2007(1):68－70.

［4］卢 超，洪伟华，刘至飞，等.沥青类与改性剂用量对高黏度改性沥青性能的影响［J］.国外建材科技，2008，29(6):99－101.

［5］刘学亮，余剑英，吴少鹏.高黏度改性沥青的制备与性能研究［J］.石油沥青，2007，21(6):7－10.