布敦岩沥青改性沥青高温动态流变性能研究

２ 高温 动 态 剪切 流 变试 验 结果 分 析
试验采 用应 变控 制 模式 ， 变值 为 １％， 速 度为 １ ｄ ｓ 试 验方 法按 Ａ Ｓ ＇ Ｔ １ 应 ２ 角 ０ｍ ・～， Ａ ＨＩ ３５要求 进行 。 Ｄ
在不 同温度 下 ， 分别 测定基 质沥青 和 Ｂ Ａ改性 沥青 的复数 剪切模 量 、 位角和 车辙 因子 。 Ｒ 相 ２ １ 复数 模量指 数 Ｇ Ｓ ． Ｔ
由表 ２ 可见 ， 随着岩沥青掺量的逐渐增大，５℃针人度逐渐变小 ， ２ 软化点增大 ， ５℃和 １ ｏ的延度皆 ５Ｃ
逐渐变小 。Ｂ Ａ改性 沥青 的 值呈线性 上升趋 势 ， 沥青掺量 每增 加 １ ％， 人度 指数 提高 ０ １ Ｒ 岩 ０ 针 ．５左右 。 这是 由于布敦岩 沥青 的沥青质含 量很高 ， 为普通 石油 沥青 的 ５～１ ［ 随着 岩沥 青掺 量 的增大 ， 青质 ０倍 ， 沥 含量 明显增 多 ， 而使得 改性后沥青 胶 团的极 性增强 ， 从 使胶体 结构 由溶胶 型逐步 向溶 一凝胶 型和凝 胶型转 变， 沥青结合 料变稠变 硬 。
布 敦 岩 沥 青 改 性 沥 青 高 温 动态 流 变 性 能研 究
吕天华 ， 章 毅
（ 同济大学 道路 与交通工程 教育部重点 实验室 ， 上海 ２０９ ） ００２ 摘要 － 采用动 态剪切 流变仪 对布敦岩沥青（ Ｒ 改性沥青 高温动 态流 变性 能进行试验研 究。结果表 明 ，Ｒ Ｂ Ａ） Ｂ Ａ改性沥青 的温 度敏感性随岩沥青掺量的增加 而降低 ； 沥青掺 量达到 ２ ％时， Ｒ 岩 ０ Ｂ Ａ改性沥青的 Ｐ Ｇ分级要 高于基质 沥青一个 温度等级 ； 掺 量达到 ４ ％时， Ｒ ０ Ｂ Ａ改性 沥青的 车辙 因子接近 于 Ｓ Ｓ改性 沥青； Ｂ 车辙试验结果与车辙 因子关 系表明岩沥青掺 量的增 多提 高 了沥青混合料的动稳定度 ， 车辙 因子 适用于评 价 Ｂ Ａ改性 沥青 的高温性 能。 Ｒ 关 键 词 ： 路 工程 ； Ｒ 道 Ｂ Ａ改 性 沥 青 ； 温 流 变 特 性 ； Ｓ ； Ｇ分 级 高 ＤＲＰ 中图 分 类 号 ：４ ４ Ｕ １ 文献标识码 ： Ａ
第 ２ 卷第 ４期 ７
２１ Hale Waihona Puke Baidu０年 ８月
华
东
交
通
大
学
学
报
Ｖ０ ． ７ Ｎｏ． １２ ４
Ａｕ ， ０１ ｇ． ２ ０
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｓ Ｃ ｉａ Ｊ ｏｏ ｇ Ｕ ｉｅｓ ｙ ｏ ｒ ａ ｔ ｈｎ ｉ ｔｎ ｎｖ ｒｉ ｏ Ｅａ ａ ｔ
文章 编 号 ：０５０ ２ （００ ０．０３０ １０ —５３２ １ ）４０ １—５
布敦岩 沥青 （ Ｒ Ｂ ｔ ｏｋＡｐａ ） 自印 度尼 西 亚布 敦 岛海 底 的沥青 矿 ， 一 种经 万 年沉 积 而 成 Ｂ Ａ：ｕｏ Ｒｃ ｓｈｌ 源 ｎ ｔ 是 的天 然矿物 ， 沥青含 量在 ２ ％左 右 ， 其 ０ 其余 为石 灰岩 类矿 物质 。研 究表 明 ， 敦岩 沥 青 中的矿 物 质 吸收 沥 布 青 的能力很 强 ， 能够加 强 沥青 与矿料 的粘 附作用 ， 提高混 合料 的抗 车辙 、 水稳 定 和抗 老 化性能 ， 而且施 工工 艺简 便 ， 国内外许 多工 程 中得 到应 用［５。我 国已将 天然 岩 沥青 作 为一 种特 殊 的 改性 沥 青 纳入 规 范 ， 在 １］ － 但 仍没 有相应 的技 术标 准 以及 混 合料 的设计 要求 ， 岩沥 青 改性 效果 的评 价 ， 对 尚未 建 立统 一 的 标准 和方 法 。 为此 ， 文采 用 动态剪 切 流变仪 对 Ｂ Ａ 改性 沥青 高 温 动态 流 变性 能进 行 试验 研 究 ， 本 Ｒ 通过 对 试 验 中几个 关 键指标 的分 析 以评价 不 同掺量 下 Ｂ Ａ改性 沥 青 的 高 温动 态 流 变性 能 ， 为 Ｂ Ａ改 性 沥 青 混合 料 的组 成 Ｒ 可 Ｒ
的三 大指标 ， 果如表 ２所示 。 结
收 稿 日期 ：０００－８ ２ １—４１
作者简介 ： 吕天 华 （９５一） 男 ， 士 研 究 生 ， 究 方 向 为 道 路 与 铁 道 工 程 。 １８ ， 硕 研
１ ４
华
东
交
通
大
学
学
报
２ １ 焦 ００
表 ２ Ｂ Ａ 改性 沥 青 的 基本 指 标 Ｒ
表 ３ Ｂ Ａ改 性 沥青 的复 数 模 量 Ｇ Ｒ ｋａ Ｐ
由于针 入度评 价体 系描 述沥青 性能 的适 用温度 范 围较 窄 ， 不适 于 改性 沥青 ， Ｇ 而 是 对沥 青本身 动力
弹性模量和 损失模 量的定量 描述 ， 忽略沥 青改性 与否而对 所有 的胶 结料进 行统一 的评 价 ， 可 采用 复数模量 Ｇ 回归得 到 的复 数模 量指 数 Ｇ Ｓ与针 人 度指 数相 Ｔ
设计 提供参 考依 据 。
１ 原 材 料
１ １ 试 验原材 料 ．
原材料 采用 上海 建设 机场 道路工 程有 限公 司提 供 的 ７ ＃基质 沥青 和 布敦 岩 沥青 ， 敦岩 沥 青 的技术 ０ 布 指标 如表 １ 示 。 所 ・
表 １ 布 敦 岩 沥 青 的技 术 指 标
复数剪切 模量 Ｇ 表征 了材料 重 复 剪切 变 形 时 的总 阻力 ， 为剪 应 力 和 剪应 变 最 值 之 比 ， 包 括 弹性 它
（ 可恢 复 ） 部分 和粘性 （ 不可恢 复 ） 部分 。不 同掺 量 的 Ｂ Ａ改性 沥青在 各测试 温度下 的 Ｇ 值 如表 ３ 示 。 Ｒ 所
１２ Ｂ Ａ改性 沥青试 样 的制 备 ． Ｒ
Ｂ Ａ改 性沥 青 的制 备选 用 ４ 掺 量 ：０ ，０ ，０ ，０ 岩 沥青 相 对 于 基 质 沥青 的质 量百 分 数 ） Ｒ 个 １％ ２％ ３ ％ ４ ％（ ， 采用 高速 剪切搅 拌机 在 １５ｏ恒 温下 ３ ｉ ７ Ｃ ０ｍｎ剪切 搅 拌 而成 。测 定 基 质沥 青 和各 个 掺 量下 Ｂ Ａ改性 沥青 Ｒ