山东常用沥青的低温评价指标研究

曲文婷

（枣庄学院，山东 枣庄 277160）

山东常用沥青的低温评价指标研究

曲文婷

（枣庄学院，山东 枣庄 277160）

沥青路面低温开裂是一种常见的路面病害，沥青材料的低温性能对路面使用性能有重要影响.本文选用山东地区常用的两种普通沥青和两种改性沥青，分别测定其低温针入度及低温延度，选用当量脆点（T1.2）及延度作为沥青低温评价指标，通过对比四种沥青的当量脆点及低温延度的关系来分析两种指标对不同沥青低温性能的分辨力.试验结果表明，当量脆点及低温延度在一定程度上可用来评价普通沥青的低温性能，但无法评价改性沥青的低温性能.

沥青；针入度；延度；当量脆点

1 引言

沥青作为重要的石油化工产品，广泛应用于交通、建筑和防水工程中，特别是在公路工程中应用非常广泛.由于用沥青铺筑的沥青路面与水泥路面相比，具有行车舒适、噪音低、柔性好的特点，故沥青已成为目前路面铺筑工程中常用的黏结材料.

沥青的性能对温度变化较敏感，高温车辙和低温开裂都是沥青路面的常见病害，因而研究沥青性能随温度的变化特性具有十分重要的意义.在冬季低温及雨雪的影响下，沥青变硬变脆，易出现开裂，一旦出现裂缝，又使雨雪易侵入路面，加剧路面结构的破坏.本文以山东地区为例，研究常用沥青的低温性能.

我国常用的沥青低温性能评价指标有当量脆点（T1.2）和低温延度.本文选用山东地区常用的四种沥青（两种普通沥青和两种改性沥青），分别通过试验测定其在不同温度下的针入度及延度，根据针入度—温度相关分析求得当量脆点，通过对比四种沥青的当量脆点及低温延度的关系来分析两种指标对不同沥青低温性能的分辨力.

2 试验材料及试验方案

2.1 试验材料

试验分别选用了山东地区常用的两种普通沥青与两种改性沥青，两种普通沥青分别为东海70＃沥青、韩国双龙70＃沥青，两种改性沥青为中海SBS和青岛路惠通改性沥青.

2.2 试验方案

对四种沥青分别测定其低温针入度及延度；其中针入度的测定选取15℃、20℃、25℃三种温度，延度的测定温度对普通沥青取10℃，对改性沥青，则分别测定其5℃和10℃延度.

试验方法严格按照JTJ 052—2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》进行.

3 试验结果分析

3.1 试验结果

试验测得四种沥青的针入度及延度如表1所示.

表1 四种沥青的低温针入度及延度

3.2 确定沥青低温评价指标

根据四种沥青在不同温度下的针入度试验结果，对针入度—温度进行相关分析，求得回归常数K和回归系数A，从而计算出针入度指数（PI）和当量脆点（T1.2）.

计算当量脆点时，是根据沥青在弗拉斯脆点时针入度为1.2的假定，由沥青针入度—温度的回归直线方程计算针入度为1.2时的温度，作为当量脆点.

计算公式如下：

式中：K为回归常数，A为回归系数，T为温度，PI是针入度指数，T1.2是当量脆点(℃).

分析表明，四种沥青的lgp-T线性相关性较好，相关系数均大于0.98，四种沥青的低温评价指标见表2.

对四种沥青的针入度指数和当量脆点进行相关分析，结果如图2.

表2 四种沥青的低温评价指标

图2 针入度指数—当量脆点相关分析

由上图可看出，在本试验所选择的低温区间内，针入度指数与当量脆点有较明显的线性相关性，相关系数超过0.97，即二者对沥青低温性能的评价将得到基本一致的结论.由于针入度指数多用于评价沥青的温度敏感性，当量脆点多用于评价沥青的低温性能.基于此，本文选取当量脆点与低温延度（10℃）作为沥青低温评价指标.

3.3 结果分析

四种沥青当量脆点与延度大小对比如下图.

由图3可得出以下结论：

3.3.1 两种低温指标评价结果对比

根据试验结果，四种沥青的当量脆点由大到小排序为韩国双龙70#＞东海70#＞中海SBS改性沥青＞青岛路惠通改性沥青，而四种沥青10℃时延度由大到小排序为中海SBS改性沥青＞青岛路惠通改性沥青＞东海70#＞韩国双龙70#，对比可知，两种指标评价结果并无一致性规律可循，故不论是当量脆点还是10℃延度均不能作为不同沥青统一的低温评价指标.

3.3.2 不同沥青低温性能对比

对比普通沥青与改性沥青的试验结果，可以看出，15℃针入度由大到小排序为韩国双龙70#＞东海70#＞中海SBS改性沥青＞青岛路惠通改性沥青，且改性沥青针入度明显低于普通沥青；改性沥青当量脆点也比普通沥青高，其延度则明显大于普通沥青，反映出改性沥青相较普通沥青性能优良.由此可见，当量脆点和延度虽不能作为不同沥青低温性能的统一评价指标，但其仍可在一定程度上评价沥青低温性能的优劣.

另外，根据普通沥青试验结果，发现韩国双龙70#沥青的当量脆点高于东海70#沥青，其延度低于东海70#，即对普通沥青，当量脆点和延度的评价结论一致，故当量脆点和延度可作为普通沥青的低温评价指标.对于改性沥青，试验发现，中海SBS改性沥青当量脆点高于青岛路惠通改性沥青，其延度也高于青岛路惠通改性沥青，定性地看，当量脆点与延度对改性沥青性能的评价结论并不一致，由此可知，这两种指标不适合评价改性沥青的低温性能.

4 结语

本文以山东地区常用的四种沥青为例，通过试验寻求沥青低温性能评价指标，主要结论如下：

（1）当量脆点和低温延度两种指标对不同沥青低温性能评价结果并无一致性规律可循，故不论是当量脆点还是10℃延度均不能作为不同沥青统一的低温评价指标.

（2）当量脆点和延度虽不能作为不同沥青低温性能的统一评价指标，但其仍可在一定程度上区分改性沥青及普通沥青性能的优劣.

（3）当量脆点和低温延度对普通沥青低温性能的评价能得到一致的结论，故可用于评价普通沥青性能，但不适合评价改性沥青的低温性能.

本文仅以山东地区常用的四种沥青为例研究沥青的低温性能及其评价指标，这对探讨沥青低温性能指标是远远不足的，所得结论具有一定的局限性.但对沥青低温指标研究工作有一定的借鉴意义，其适用范围有待进一步的研究.

〔1〕JTJ052—2011，公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S]．

〔2〕张肖宁.沥青与沥青混合料的粘弹力学[M].北京:人民交通出版社,2006．87-104.

〔3〕李静,袁建,郝培文.沥青混合料低温抗裂性能研究[J].公路交通科技,2005,22(4):9-12．

〔4〕张兴友,胡光艳,谭忆秋.硅藻土改性沥青混合料低温抗裂性能研究[J]．公路交通科技，2006,23(4):11-13.

〔5〕杨振丹.路用沥青低温性能评价指标的讨论.低温建筑科技，2008.

〔6〕邱志安.改性沥青低温性能评价指标的研究.中外公路，2008.

〔7〕沈金安．沥青及沥青混合料路用性能[M]．北京：人民交通出版社，2000．

U414

A

1673-260X（2015）12-0041-02