不同类型温拌剂对沥青混合料性能的影响

解文波

(中交二公局第六工程有限公司，陕西 西安 710065)

1 试验材料的选择

基质沥青为70#道路石油沥青，温拌剂含4类，即EC120、Sasobit、RH-1、AkzoNobel，前三种为固态，最后一种为液态，掺量分别为3.5%、3.0%、3.0%、0.7%。

2 沥青性能试验方法及结果分析

将4类温拌剂掺入基质沥青内，得到多个组别的混合料，再从针入度、软化点、质量损失、残留针入度、残留延度几个关键方面与A-70#原样沥青展开对比分析，从而探讨各类温拌剂的应用效果[1-2]。

2.1 针入度试验

取原样沥青和掺入温拌剂的两大类材料，对其组织针入度试验，所得结果如图1所示。结合图1可知，通过AkzoNobel温拌剂的应用，沥青混合料的针入度并未发生显著变化，究其原因与沥青、集料间的润滑作用有关，并且此过程中沥青的内部结构可以维持原状，从而无沥青针入度的变化。在应用EC120、Sasobit温拌剂后，混合料的针入度降低，可以说明的是，此类有机降粘类温拌剂的应用效果在于调整沥青的状态，使其变稠，究其原因与温拌剂、沥青间的物理化学反应有关，该过程中可以形成完整且具有稳定性的空间网状结构，即便遇低温条件也能较好地规避变形问题[3]。

图1 温拌剂对沥青针入度的影响

针入度试验期间，温度取25℃；在RH-1温拌剂的作用下针入度小幅度减小，可以肯定的是，RH-1温拌剂的应用可以改变混合料的针入度，使其降低，但该温拌剂在此方面的应用优势甚微，不具有显著的影响。

2.2 软化点试验

组织软化点试验，所得结果如图2所示。结合图2内容展开分析：通过AkzoNobel温拌剂的应用，并不会导致沥青的软化点发生明显的变化，意味着在影响沥青高温性能方面表面活性类温拌剂的作用甚微；在掺入EC120、Sasobit两类温拌剂后，可见软化点有较大幅度的增加，意味着有机降粘类温拌剂对沥青高温性能的影响较为显著；而对于RH-1温拌剂而言，该材料的应用则不会对沥青软化点带来过多的影响，此时沥青的高温性能几乎维持原状。

图2 温拌剂对沥青软化点的影响

2.3 延度试验

组织延度试验，所得结果如图3所示。结合图3内容展开分析：在掺入RH-1、AkzoNobel两类温拌剂后，沥青的延度几乎维持原状，即与A-70#原样沥青无明显的差异，表明此类温拌剂在延度影响方面的作用较为微弱，具体而言，在掺入RH-1温拌剂后发现其沥青混合料的延度略微上升，而AkzoNobel的掺入则使其略微下降。通过EC120、Sasobit的应用可知沥青的延度显著下降，两类温拌剂的作用程度有所差异，以EC120最为突出，在此条件下沥青缺乏足够的低温抗裂性，实际应用中遇低温时容易因抵抗性不足而开裂。

图3 温拌剂对沥青延度的影响

2.4 布氏粘度试验

温度设定为60℃、135℃，分别组织布氏粘度试验，测定数据并整理。试验结果为：在60℃的低温环境中，通过EC120、Sasobit两类温拌剂的应用，布氏粘度有较大幅度的增加；掺入RH-1、AkzoNobel两类温拌剂后布氏粘度有所增加，但相比之下其增幅较小。而随着试验温度的提高，待其达到135℃后，通过EC120、Sasobit两类温拌剂的应用，布氏粘度有较大幅度的降低；掺入RH-1、AkzoNobel两类温拌剂后，布氏粘度也有降低的变化趋势。究其原因与有机降粘类温拌剂的材料特性有关，其中含有合成蜡的成分，该部分在60℃的温度条件下呈凝固体状态，因此在60℃的试验中布氏粘度较大；但随着温度的提高，在135℃的试验条件中其已经超过合成蜡的熔点(约为100℃)，因此蜡的状态发生改变，较之于原样沥青而言布氏粘度有较为明显的降低变化趋势。

2.5 老化试验

老化试验采用的是旋转薄膜烘箱，由该装置加热(温度控制在163℃)，予以75 min的老化处理，测定数据后对沥青的抗老化性能进行分析[4]。

试验结果为：通过EC120、Sasobit的应用，残留针入度均存在显著下降的变化特点，并且两类材料所导致的下降幅度有所不同，以Sasobit最为明显；相比之下，对于RH-1、AkzoNobel两类温拌剂，尽管残留针入度有所降低，但幅度较小。由此可以进一步得知，就抗老化性能而言，表面活性剂类温拌剂的应用效果较为良好，有机降粘类温拌剂在此方面则相对较差。

3 沥青混合料试验

3.1 马歇尔试验

对于原样沥青而言，营造150℃的击实温度条件，油石比4.2%；分别掺入3类温拌剂(EC120、RH-1、AkzoNobel)展开针对性的马歇尔试验，此时击实温度调整为125℃。汇总试验结果，如表1所示。

表1 马歇尔试验的各项技术指标

结合表1内容展开分析可知：通过RH-1、AkzoNobel两类温拌剂的应用，其与未掺入温拌剂的试验结果相比，孔隙率基于保持相同的水平(两者虽然有所差异但相对较小)；在掺入EC120温拌剂后，此时的马歇尔孔隙率则有较大幅度的增加。由此推断：在降温能力方面RH-1、AkzoNobel更强，若能够以合理的方式使用两类温拌剂，则可以较为有效地提高沥青路面的质量(具体体现在压实度提升的层面)。

3.2 温拌剂对水稳性能的影响分析

通过冻融劈裂强度试验分析水稳性能。按规范制作马歇尔试件分别对其采取双面击实50次的方法，所有试件以均匀的方式划分为两组。其中，第一组为原样试件，主要用于对比分析，将其置于室温条件中；第二组试件则经过真空饱水和冻融循环处理。汇总试验结果，如表2所示。

表2 冻融劈裂强度试验结果

结合表2内容展开分析：通过EC120温拌剂的应用，混合料的冻融劈裂强度有较大幅度的降低变化，意味着对于有机降粘型温拌剂而言，其容易影响混合料的水稳性能。而通过RH-1、AkzoNobel两类温拌剂的应用，则制得的沥青混合料在冻融劈裂强度方面较之于原样沥青并无明显的差异，彼此几乎可以达到相同的状态。

4 结 论

1)有机降粘类温拌剂在提高沥青高温性能方面具有较突出的应用优势，但其也存在缺点，即沥青的低温抗裂性能难以得到保证。从抗老化性能的角度来看，则以表面活性剂类温拌剂的应用效果较佳，有机降粘类温拌剂则欠佳。

2)有机降粘类温拌剂具有一定程度的降粘效果，但温度对其的干扰作用较强，在60℃和135℃两项条件中，前者的布氏粘度相对较大，后者出现明显减小的变化特点。对于表面活性剂类温拌剂而言，随着温度的变化，虽然其降粘效果会受到影响但并不显著，在改变试验温度后，布氏粘度仅存在微小的变化，即在各温度条件下该指标可维持相对稳定的状态。

3)通过对原样沥青(150℃)和温拌剂沥青(125℃)的马歇尔孔隙率的对比分析可知，有机降粘类温拌剂指标有较明显的增加；表面活性剂类应用后该指标虽然有所变化但幅度较小，总体来看呈基本持平的状态。可见，就降温能力而言，以表面活性剂类更为合适，若将其应用于沥青路面施工中可提高路面的压实度。

5 结束语

在沥青混合料施工中，温拌剂在改善质量方面具有重要作用，但随着温拌剂类型的变化，所带来的应用效果均存在独特性。在工程实践中，有关技术人员需要对主流温拌剂的应用特性形成准确的认识，以工程施工要求为导向，确定可行的温拌剂类型，并按合理的用量予以使用，充分发挥出其在改善沥青混合料性能方面的优势，为工程建设提供材料层面的支持。

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