不同品种改性剂对基质沥青的改性效果研究

2013-06-11江建坤许明雪

交通运输研究 2013年11期

关键词：改性剂基质低温

江建坤，许明雪

（1.浙江省交通规划设计研究院，浙江杭州 310006；2.苍南县交通规划设计所，浙江温州 325800）

0 引言

不同的改性剂对同一种基质沥青的改性效果不同，有的改善其高温性能，有的改善其低温性能，有的对高、低温性能均有所改善。本文通过一定的加工工艺对三种改性沥青及其混合料进行研究，寻找不同改性剂对基质沥青的适用性。

1 不同改性剂对基质沥青改性效果比较

选用日本进口重交通沥青和三种常用的改性剂（SBS、PE、CRM），采用高速剪切设备，在一定的搅拌时间、搅拌温度下制备改性沥青，试验结果见表1。可看出，三种改性剂均可明显提高基质沥青的稠度，使沥青的针入度级由原来的90＃变为70＃或50＃。

表1 不同品种改性剂对基质沥青的改性效果比较

表1（续）

1.1 高温性能改善情况

在改善高温稳定性方面，几种改性沥青都能满足七月平均最高气温大于30℃区域的要求值。由于当量软化点T800与路面的实际抗车辙能力之间的相关性显著（保证率达95%以上），更能反映沥青路面的高温稳定性，所以以T800作为评价沥青高温稳定性的指标。结果显示，在改善高温稳定性方面，PE最优，SBS稍差，CRM明显最差。这说明相同剂量的SBS及PE在改善基质沥青高温性能方面显著优于CRM。

1.2 低温性能改善情况

分析低温性能指标可发现，SBS改性沥青的当量脆点T1.2明显低于基质沥青，其10℃延度比基质沥青稍大，而5℃延度则比基质沥青大得多，因此可以认为SBS对基质沥青的低温性能改善明显；CRM改性沥青的T1.2要低于基质沥青，而其10℃延度却比基质沥青小，5℃延度与基质沥青接近，所以CRM对基质沥青的低温性能有一定程度的改善。

1.3 感温性能改善情况

三种改性剂均可明显改善RB沥青的感温性，从PI值变化程度来看，PE对基质沥青感温性能改善程度最大，SBS次之，CRM最小。

1.4 不同改性剂对基质沥青改性效果比较小结

通过以上的分析可知，在改性剂剂量相等的情况下，PE对基质沥青的感温性能及高温性能改善最明显，SBS对基质沥青的低温性能改善最明显。

2 改性沥青混合料的路用性能研究

为了进一步分析研究基质沥青经改性后的路用性能，选用AC—16矿料级配类型，由基质沥青及上述三种改性沥青组成沥青混合料，对其进行路用性能指标的测定

2.1 高温性能指标的评价及试验结果

本文采用车辙试验结果对沥青混合料的高温稳定性进行评定。各类沥青混合料的车辙试验结果见表2。

表2 沥青混合料车辙试验结果

由试验结果可以看出：从动稳定度值提高幅度来看，PE改性沥青混合料提高幅度最大，为基质沥青混合料的3.33倍；CRM改性沥青混合料增幅最小，仅为1.11倍。

在轮碾初期，车辙变形量较大，随着碾压次数的增加，改性沥青混合料的变形增量逐渐减小或不再增强，抗车辙性能增强。从试验结束后试板的外观看，基质沥青混合料的车辙深，隆起现象严重，而改性沥青混合料的这些现象明显较轻，特别是PE改性沥青混合料在经过60min的轮碾压作用后，试件表面几乎看不到车辙。

2.2 低温性能指标的评价及试验结果

采用单轴压缩试验确定的应变能密度这一指标来分析沥青混合料的低温性能，试验结果见表3。

表3 沥青混合料低温压缩试验结果

从试验结果可看出：改性沥青混合料的压缩破坏应变与基质沥青混合料相比有不同程度的增大，说明沥青混合料的低温柔性可以得到不同程度的改善，其中SBS、CRM改性沥青混合料的低温压缩破坏应变提高幅度较大，而PE改性沥青混合料提高幅度较小；改性沥青混合料的压缩破坏应力相比基质沥青混合料均有不同程度的提高，这说明低温下改性沥青混合料的承载能力得到了提高，其中SBS与PE改性沥青混合料的提高幅度较大，而CRM改性沥青提高幅度较小。

从以上分析可知，基质沥青经SBS及CRM改性后，沥青混合料的低温性能得到明显提高，而经PE改性后的沥青混合料低温性能提高不明显。这个结果与相应的沥青性能指标试验结果是一致的。

2.3 疲劳性能试验结果与分析

各种沥青混合料的疲劳寿命及疲劳曲线方程汇总于表4。