Sasobit复合SBS改性沥青混合料压实及路用性能研究

1 前言

为满足交通发展需求，路面大修改造使用舒适性更高的沥青路面将成为一种趋势。对于普通省道二级公路的路面改造工程，沥青混合料一般由商用沥青混凝土拌合站加工，当拌合站距离施工路段较远时，沥青混合料的压实温度往往处于规范要求下限，甚至达不到规范要求，这将直接导致路面较难压实，路段芯样压实度达不到要求。一些工程面临这一问题时往往加大沥青混合料的拌和温度，以期沥青混合料运输至现场时压实温度能够满足要求，但这将带来另外的问题是过高的拌和温度不仅消耗大量的能源，还将导致沥青材料的老化。无论是压实度不足，还是沥青材料过度老化，都将大大折损路面的使用寿命。

近年来温拌技术不断发展，该技术可有效降低沥青混合料施工温度20～30℃，降低能源消耗和粉尘排放。这与我国公路建设向资源节约型方向发展的理念相符，所以温拌技术应用于沥青混合料的生产对于我国公路建设可持续发展具有重要意义[1]。同时温拌技术将有效降低沥青混合料的压实温度，在我省有较大的应用前景。

第三，完善资本市场机制。完善绿色金融市场相关规定，优化证券发行和准入机制，降低绿色债券发行成本、拓宽发行渠道，扩大绿色债券发行对生态产业的正效益，使企业直接融资更加容易，最终做到提高绿色金融支持效率。

Sasobit作为一种环保型温拌材料，是一种在广泛使用的温拌材料。鉴于此，本文首先基于碾压实验和空隙率试验确定了Sasobit对SBS改性沥青混合料压实温度区间，其次采用车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂试验分别比较了Sasobit温拌剂添加前后的SBS改性沥青混合料的路用性能。研究结论可为Sasobit改性和SBS改性复合改性技术在工程中应用的可行性提供试验依据，能够解决拌合站距离施工现场运输距离较远带来的压实问题。

品牌的资产评估有比较成熟的模型可以借鉴，在没有统一的阅读推广评估系统情况下，品牌资产评估不失为阅读推广服务直观的评估方式。

2 原材料

应用SPSS 19.0统计软件进行数据分析。计量资料（均数±标准差）表示，计量资料采用t检验，计数资料比率表示，x2检验，（P＜0.05）表示数据之间的差异具有统计学意义。

（3）低温弯曲试验

Sasobit的凝结温度大约为102℃ ，当沥青温度超过120℃时，会完全溶解于沥青中，降低沥青粘结剂的粘度，增加沥青混合料的和易性，从而降低沥青混合料的拌合与压实温度。

本研究所使用的Sasobit温拌剂见图1。Sasobit一种固体蜡，属于高碳数脂肪烃类，呈白色或者淡黄色的固体小颗粒状。Sasobit使用过程采用干法或湿法工艺均可，本研究中采用干法工艺制备温拌沥青混合料，即先将预热至指定温度的集料加入拌锅中，然后同时加入沥青混合料质量0.1%的Sasobit与一定温度的沥青粘结剂，拌合90s后，添加矿粉，再次拌合90s。

（2）Sasobit温拌剂

车辙试验是我国评价沥青混合料高温稳定性最常用的试验方法，本文按照《公路工程沥青及沥青与沥青混合料试验规程》（JTG E-2011）T0719－2011 规定的方法对SBS改性沥青混合料和Sasobit复合SBS改性沥青混合料进行车辙实验得到永久变形量和动稳定度。

（1）SBS 改性沥青

此次参会的人员有住房城乡建设部、中国建筑节能协会的领导和嘉宾，智慧建筑专委会会员和会员单位代表及行业同仁。

（3）矿料

（1）碾压试验

表1 SBS改性沥青性能试验结果

RTFOT 试验（163℃，5h）质量损失/% 残留针入度比/% 延度（5℃）/cm测试值 67.2 47.7 92.1 0.3 67.9 28.7技术要求 60～80 ≥30 ≥55 ±1.0 ≥60 ≥20试验指标 针入度（25℃）/(0.1mm） 延度（5℃）/cm 软化点/℃

图1 Sasobit温拌剂

图2 AC-13矿料级配曲线图

表2 矿料密度试验结果

集料粒径/mm 10～15 5～10 3～5 0～3 矿粉 规范要求毛体积相对密度 2.726 2.612 2.720 2.714 -表观相对密度 2.804 2.753 2.725 2.714 2.724 ≥2.60

3 试验方法

集料为石灰岩碎石和机制砂，矿粉由石灰岩磨细而成，矿料级配为AC-13型。矿料密度实验结果见表2，合成级配曲线如图2所示。

碾压试验是按照 《公路工程沥青与沥青混合料试验规程》规定的标准轮碾成型方法在不同温度下压实两种改性沥青混合料，并测试不同压实温度下两种改性沥青混合料的对应空隙率。由于两种沥青混合料的级配、油石比等指标均相同，以SBS改性沥青混合料常用压实温度下的空隙率为基准，确定Sasobit复配SBS改性沥青混合料的压实温度。该方法的原理是为达到相同的压实效果（由空隙率表征），在确保压实功相同的前提下（碾压试验中碾压次数相同），不同沥青混合料的所需压实温度有所不同[2]。

具体方法是将拌合好的沥青混合料装填入标准车辙板模具（30cm×30cm×5cm），车辙板模具放置在轮碾仪上进行碾压，先在一个方向预压2个来回，再调换方向，分别在两个方向均碾压7个来回。碾压成型冷却48h后，对每块车辙板进行钻芯，测试4个芯样水中重和表干质量，用电扇对芯样进行24h风干，测试芯样干燥质量。计算各个芯样的相对毛体积密度和空隙率。

（2）车辙试验

税收治理体系有待完善。在税收管理模式上，税收管理机制尚未体现出服务不同产业的差异性和针对性。在税收信用体系建设上，税收信用的应用范围还不广泛，税收信用尚未完全融入社会信用体系平台。在数据治理上，税收数据在服务党委政府决策、资政建言等方面的积极作用有待发挥。

二是民生水利建设提速升级。农田水利万宗工程、千宗治洪治涝保安工程、千里海堤加固达标工程和村村通自来水工程建设扎实推进。19个中央财政小型农田水利重点县、88个省级小农水示范镇建设基本完成；中央和省级共42个小农水重点县建设顺利推进；117座重点小 （1）型、312宗重点小（2）型病险水库除险加固基本完工，79宗近期中小河流治理试点项目建设基本完工，68个山洪灾害防治县级非工程措施投入使用；15宗千里海堤加固达标工程开工建设；6个村村通自来水工程示范县建设完成投资1.8亿元，进展态势良好；新增农村饮水安全工程建设完成94%的投资量，年底前将全面完成建设任务。

SBS改性沥青技术性能见表1。

本研究采用电液伺服万能材料机MTS在-10℃下对两种混合料进行弯曲试验，根据试件在破坏时刻的荷载和跨中挠度按照 《公路工程沥青及沥青与沥青混合料试验规程》（JTG E-2011）中的公式计算小梁的弯拉强度σ0和破坏应变ε0。目前我国低温性能评价体系中主要采用破坏应变ε0评价混合料的低温抗裂性能，但部分学者认为该指标仅考虑了混合料在低温下的变形能力，而忽略了抗拉强度的贡献[4-5]。近年来基于能量角度，综合变形和强度两个指标的应变能密度W指标逐渐应用于混合料的低温性能评价。其计算方法为根据小梁试件的σ-ε曲线，得出峰值荷载之前曲线的包络面积（见图3）。

图3 小梁弯拉实验应力应变曲线示意图

（4）冻融劈裂试验

路面水经由沥青混合料空隙或裂缝进入铺装层内部后，在车轮动态荷载的作用下，侵入到沥青与矿料的界面，导致沥青与矿料之间的黏附破坏，致使沥青混合料松散、掉粒，最终形成铺装层的坑槽、坑洞等现象。水稳定性是沥青混合料一项重要路用性能。本研究采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中冻融劈裂试验（T 0729-2000）来评价沥青混合料水稳定性。

4 试验结果与分析

4.1 碾压试验和空隙率试验结果

Sasobit复合SBS改性沥青混合料压实温度分别为115℃、130℃、145℃、160℃，SBS改性沥青混合料压实温度分别为 130℃、145℃、160℃、175℃。 不同温度下碾压成型试件的空隙率结果见图4。从上图可以看出两种沥青混合料的空隙率随压实温度升高，空隙率逐渐降低。应用统计学方法发现空隙率与温度具有二次函数关系，相关系数达到0.99以上，拟合回归得到函数曲线见图4。规范中规定SBS沥青混合料的压实温度一般在150～160℃，对应到图4中SBS改性沥青混合料压实温度的空隙率为4.42%～4.94%，按照等空隙率原则，代入回归方程中计算得到高模量沥青混合料合适的压实温度为133～142℃。可见Sasobit温拌添加剂使SBS改性沥青混合料的压实温度降低20℃左右，可增加沥青混合料有效压实工作时间。

图4 沥青混合料空隙率-压实温度关系曲线

4.2 路用性能试验结果

车辙试验结果见表3。从表中可以看出，相比SBS改性沥青混合料，Sasobit复合SBS改性沥青混合料的永久变形值降低了18.9%，动稳定度值增加了13.6%，结果显示Sasobit温拌添加剂增强了沥青混合料高温抗车辙性能。这是由于环境温度下低于熔点时，Sasobit会在沥青粘结剂中形成结晶的网状结构，增加沥青的稳定性，从而提高沥青混合料高温性能。

沥青混合料低温弯曲试验结果如表4所示。从表4中可以看出，两种沥青混合料弯拉强度指标并没有明显差异，但沥青SBS改性沥青混合料破坏应变和应变能密度显著大于Sasobit复合SBS改性沥青混合料。说明了从变形角度和能量角度进行判定时，SBS沥青中加入Sasobit后会对沥青混合料的低温性能产生不利影响。目前我国规范中对低温性能评价指标破坏应变有给定的标准值，对于冬冷区、冬温区要求达到2500微应变，对于冬寒区要求达到2800微应变，对于冬严寒区要求达到3000微应变，所以Sasobit复合SBS改性沥青混合料的低温性能虽然相对有削弱，但能够满足我国各个气候分区。尤其对于福建省低温环境并不严苛的应用工况，其低温性能足够满足使用要求。

表3 车辙试验结果

沥青混合料类型高温指标SBS改性沥青混合料 Sasobit复合SBS改性沥青混合料永久变形/mm 1.452 1.537 1.373 1.454 1.258 1.187 1.094 1.180动稳定度/（次/mm） 5230 4877 5932 5346 5931 6012 6276 6073

表4 低温性能试验结果

沥青混合料类型弯拉强度/MPa 13.1 13.8 13.3 13.4 13.5 13.0 13.3 13.3破坏应变/10-6 3653 3877 3432 3654 3131 3012 3276 3140应变能密/KJ.m-3 47.9 53.5 45.6 49.0 42.3 39.2 43.6 41.7

沥青混合料冻融劈裂试验结果见图5。可以看出，冻融前、后SBS改性沥青混合料的劈裂强度均略高于Sasobit复合SBS改性沥青混合料，但两者没有显著差异。从冻融劈裂强度比指标看，Sasobit复合SBS改性沥青混合料抗水损害性能还要略好于SBS改性沥青混合料。

根据教育部修订的最新的《中等职业学校专业目录(2010年)》和《普通高等学校高等职业教育(专科)专业目录(2015年)》显示，中职设321个专业，高职设761个专业，远多于中职[3]，这必然使得一部分中职毕业生难以到高职院校的对应或相应专业继续深造，制约了中高职衔接的连贯性。

5 结论

（1）碾压试验结果表明Sasobit可显著降低SBS改性沥青施工压实温度20℃左右，可明显增加施工有效压实时间，对于解决沥青混合料运距较远可能造成沥青路面的压实温度不够的问题提供了解决方案。

（2）相比于SBS改性沥青混合料，Sasobit复合改SBS改性沥青混合料抗车辙性能明显提升，低温抗裂性能略有下降但可以满足福建省使用要求，水稳定性能基本变化不大；综合来看，Sasobit加入SBS改性沥青混合料后路用性能可达到使用要求。

图5 沥青混合料空隙率—压实温度关系曲线

参考文献

[1]秦永春，黄颂昌，徐剑,等.温拌沥青混合料节能减排效果的测试与分析[J].公路交通科技,2009,26（8）:7-10.

[2]阮妨.温拌沥青混合料配合比设计方法及技术性能研究[D].西安：长安大学，2012.

[3]JTG F40－2004.公路沥青路面施工技术规范［S］.

[4]张占军，闵召辉，黄卫.不同交联度环氧沥青混合料低温弯曲性能研究[J].中国公路学报,2012,25（1）:35-39.

[5]葛折圣，黄晓明，许国光.用弯曲应变能方法评价沥青混合料的低温抗裂性能[J].东南大学报,2002,32（4）:653-655.