复合改性沥青混合料性能的研究

复合改性沥青混合料性能的研究

发表时间：2018-12-29T09:31:24.220Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第29期作者：黄芳

[导读] 本文主要研究掺入2%蒙脱土的SBS改性沥青混合料的力学、水稳、抗老化等性能，以SBS改性沥青混合料和基质沥青混合料作为平行对比实验组。

山东交通职业学院 271000

摘要：在调研基础上，对蒙脱土和SBS/蒙脱土复合改性沥青混合料的微观形貌进行分析，分别结合试验研究结果，对比分析SBS改性沥青混合料和SBS/蒙脱土复合改性沥青混合料在力学、水稳定以及抗老化三方面的性能。

关键词：SBS/蒙脱土复合改性；沥青混合料；抗老化性能；水稳定性

作为衡量国家经济水平的重要指标[1]，公路交通基础设施建设受到各国的高度重视。沥青路面是国内外使用最为广泛的路面材料，但由于沥青本身是一种黏弹性材料，且对温度的敏感性高，在日照、雨雪冲刷，车辆荷载等因素的共同作用下，老化病害较多，本文主要研究掺入2%蒙脱土的SBS改性沥青混合料的力学、水稳、抗老化等性能，以SBS改性沥青混合料和基质沥青混合料作为平行对比实验组。

1基本物理指标分析

选用粗集料（10-20mm，3-5mm两种规格的石灰岩碎石）、细集料（天然河砂和石屑）、矿粉、AH-50道路石油沥青[2]、SBS改性沥青和SBS/蒙脱土复合改性沥青（2%蒙脱土）作为混合料的原材料，分别采用三种不同种类沥青各自的最佳沥青用量，按同样的矿料配合比制作马歇尔试件，通过沥青三大指标试验和马歇尔试验，验证改性剂对沥青及沥青混和料性能的影响未老化前，取基本物理参数进行对比，如表1和表2。

2老化后物理指标分析

按GB/T 5304-2001《石油沥青薄膜烘箱试验法》规定，采用旋转薄膜烘箱老化试验（RTFOT），通过分析老化前后沥青的质量损失、针入度、软化点和延度研究三种沥青混合料的抗老化性能。其中，样品以（15±0.2）r/rain速度转动，在（163±0.5）℃下受热时间不少于75 rain。

整理老化前后基质沥青混合料，SBS改性沥青混合料以及SBS/蒙脱土改性沥青混合料的质量损失、针入度、软化点和延度，如表3所示。

表 3考虑改性剂后沥青混合料老化性能对比表

T（1）针入度

沥青老化后针入度减小，残留针入度比可以有效反映了沥青老化前后性能的变化。其中残留针入度比越大，沥青混合料的抗老化性能越好，从3中可以看出，SBS/蒙脱土复合改性沥青老化前后的针人度变化相对另外两者最小，其抗老化性最好。

（2）软化点

试验中软化点常用于分析沥青混合料的高温稳定性，随着沥青的老化，沥青混合物一般会变稠硬化，其软化点相应升高。从3中可以看出，基沥青的软化点明显升高，SBS改性沥青软化点变化微弱，软化点明显下降的为SBS/蒙脱土复合改性沥青。可以看出，老化作用对基质沥青混合料，SBS改性沥青混合料以及SBS/蒙脱土改性沥青混合料流变性能的影响各有不同。

able 3 Comparison of aging performance of asphalt mixture with the consideration of modifier

（3）延度

随着沥青混合料的老化后硬化，延度会想用变小，因此可用沥青残留延度来分析沥青混合料的的老化程度，进而分析沥青的抗老化能

力，以及老化后的低温性能。

从3中可以看出，聚合物SBS虽然可以大幅改善沥青混合料的延度，但由于在基质沥青本身老化的同时，聚合物SBS改性剂也发生老化，导致老化后的SBS改性沥青混合料延度急剧下降，其残留延度比仅为15.8％；而SBS/蒙脱土复合改性沥青老化后残留延度比为

48.5％，可以看出，由于蒙脱土片层可均匀分散在沥青中，可以起到较好的阻隔作用，抑制氧的渗透，增强聚合物SBS改性沥青混合料的抗老化能力。

3 结语

本文针对SBS改性沥青混合料和SBS/蒙脱土复合改性沥青混合料的工程应用性能展开了详细研究，在调研基础上，对蒙脱土和SBS/蒙脱土复合改性沥青的微观形貌进行分析，分别结合试验研究结果，对比分析SBS改性沥青混合料和SBS/蒙脱土复合改性沥青混合料在力学、水稳定以及抗老化三方面的的性能。得到如下结论：

（1）基质混合料、SBS改性沥青混合料和SBS/蒙脱土复合改性沥青混合料中SBS/蒙脱土复合改性沥青混合料稳定度最高，说明高温下复合改性沥青抵抗重载能力高[5]；流值比基质沥青混合料小，但比SBS改性沥青混合料大，说明在高温下复合改性沥青混合料的变形较大；马歇尔模数最大，说明复合改性沥青混合料高温稳定性与低温抗裂性最佳。

（2）基质混合料、SBS改性沥青混合料和SBS/蒙脱土复合改性沥青混合料的水稳定度符合要求（＞80%），而且SBS/蒙脱土改性沥青混合料的残留稳定度最高，水稳定性更好。

（3）在抗老化分析中，综合针入度、软化点和延度三方面指标，SBS/蒙脱土复合改性沥青混合料的抗老化性能相对最佳。这是由于蒙脱土片层可均匀分散在沥青中，可以起到较好的阻隔作用，抑制氧的渗透，增强聚合物SBS改性沥青混合料的抗老化能力。

参考文献

[1]交通部综合规划局.2006年公路水路交通行业发展统计公报[J].交通财会，2007，149（6）：34-35.

[2]交通部公路科学研究所.公路工程集料试验规程：JTGE42-2005[M].人民交通出版社，2005.

[3]陈文震，李海涛. AH-50道路石油沥青在高速公路中的应用[J]. 公路交通科技：应用技术版，2006（10）：82-84.