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摘要：在SBS改性沥青中分别添加自行研发的WL-1温拌剂和Sasobit，对比两款温拌剂对SBS改性沥青及其路用性能的影响；应用常规的沥青性能试验对针入度、延度和软化点进行测试，通过沥青旋转黏度试验和变温击实马歇尔试验确定最佳成型温度，同时评定混合料的高温、低温稳定性和水稳定性。结果显示：掺入WL-1和Sasobit均提高了SBS改性沥青的软化点，降低了延度和针入度，且WL-1对SBS改性沥青延度的影响比Sasobit要小；相较于普通热拌沥青混合料，4% WL-1沥青混合料的拌和温度降低20℃，且降温效果比Sasobit要好；WL-1和Sasobit均提高了沥青混合料的高温性能，对混合料的低温和水稳性能有一定的负面影响，但WL-1的影响较小。
关键词：道路工程；温拌剂；实验研究；高低温性能
0 引言
近年来，随着公路交通事业的快速发展，我国的沥青混合料路面也越来越多。由于不断上涨的能源价格、全球变暖和环保意识的增强，人们需要一种节能减排的技术来取代传统热拌沥青技术，温拌沥青（WMA）技术应运而生。使用WMA技术可降低混合料的拌合和压实温度，从而降低因高温加热而产生的燃油消耗和排放。
目前最常用的温拌沥青技术根据作用原理可以分为降粘型、发泡型和表面活性型三类，不同类型的温拌剂对混合料路用性能的影响有所差异[1]。大量学者对温拌沥青技术的降温效果和机理进行了研究，发现降粘型的温拌剂如Sasobit虽然可以降低沥青的高温粘度，从而降低拌和温度，但是Sasobit的掺入也会对沥青混合料的低温性能和水稳性造成不利影响[2-4]；发泡型温拌剂对混合料的抗车辙性能和水稳定性有一定负面影响[5]；表面活性型温拌剂对沥青整体性能影响较小，对沥青混合料的水稳性能有一定的提高[6]。由于现阶段的温拌沥青技术还存在一些性能方面的问题以及造价方面的原因，推广受到限制[7-9]。本研究采用自行研发的WL-1温拌剂与Sasobit进行对比，对其路用性能进行评价。
1 实验部分
1.1温拌沥青材料
1）沥青。选用路安特SBS I-D改性沥青作为原样沥青。
2）温拌改性剂。自行研发的WL-1温拌剂，主要成分是合成长链饱和碳氢化合物的混合物，次要成分是脂类物质。Sasobit，降黏型温拌剂，白色或淡黄色固体。WL-1与Sasobit的作用机理相似，通过在高温下分解熔化于沥青之中，形成稳定而不离析的溶液，降低沥青的运动粘度，并且降粘效果随着温度的提高而提升[10]。
3）集料与级配组成。集料选用玄武岩，本文热、温拌混合料拟采用SMA-13级配进行马歇尔试验，其中SMA-13级配组成如表1所示。
4）纤维。纤维选用玄武石纤维，掺量为混合料总量的0.4%，外掺。
图1 温拌SBS改性沥青黏-温曲线
由图1可知，WL-1温拌剂的加入明显降低了SBS改性沥青的黏度，且降低幅度随着WL-1掺量的增加而增加，加入4%的WL-1温拌剂与加入5%的Sasobit的降黏效果相当，说明WL-1温拌剂的降黏效果比Sasobit要好。按照我国现行的规范标准，未改性的沥青宜以黏度为0.17Pa?s±0.02 Pa?s时的温度作为拌和温度范围，以0.28Pa?s±0.03 Pa?s时的温度作为压实成型的温度范围；对于SBS改性沥青混合料的拌和和成型温度，还应结合工程中的实际经验确定[10]。因此，采用黏温曲线确定SBS温拌沥青的拌和和成型温度并不准确，本研究采用体积指标法确定最佳成型温度。
3 温拌剂对沥青混合料性能的影响
3.1 温拌沥青混合料的降温效果
空隙率是沥青混合料的一个重要控制指标，对路面的路用性能和长期使用性能具有很大的影响[12]。将不同掺量和种类的温拌SBS混合料与热拌SBS混合料分别在140℃、150℃、160℃、170℃下，通过马歇尔标准击实试验击实成型，利用等体积原则，采用等空隙率作为控制指标，比较WL-1温拌剂的降温效果[13]。试验结果如图2所示。
从表5可知，WL-1和Sasobit温拌沥青混合料的水稳定性低于SBS改性沥青混合料，说明加入WL-1温拌剂或者Sasobit会对沥青混合料的水稳定性产生不利影响，尤其是掺加了5%Sasobit的温拌沥青混合料，其冻融劈裂残留强度比低于规范要求，需要采取一定的抗水损害措施。
4.结论
1）WL-1和Sasobit对沥青的性能有很大影响，两者均对沥青的高温性能有改善作用，对沥青的低温性能有不利影响，且Sasobit的影响程度较WL-1大。
2）WL-1和Sasobit均能大幅度降低沥青的高温黏度，4%掺量的WL-1与5%掺量的Sasobit降黏效果相当，但采用黏温曲线确定SBS温拌沥青的拌和和成型温度不可靠。
3）通过等体积法确定4%WL-1温拌沥青混合料比原样沥青混合料的拌和和成型温度低25℃，与5%Sasobit的降温效果相近，但WL-1温拌沥青混合料的路用性能优于Sasobit。
4）综合比较，WL-1温拌剂降温效果更好，更经济，具有更广阔的应用前景。
参考文献
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作者简介
付乾坤：1975年11月出生，男，四川简阳人，大学本科学历，高级工程师，工作单位：中国水利水电第七工程局有限公司三分局，邮政编码：611730，联系电话：15828318000，电子邮箱：501161206@qq.com，从事公路工程施工管理。项目：节能环保型市政道路修筑技术研究 委托方：中国水利水电第七工程局有限公司禾丰连接线工程总承包部研究开发方：重庆交通大学。
论文作者:付乾坤,邵洪斌,廖果,李孟泉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年13期
论文发表时间:2019/10/8
标签：沥青论文; 性能论文; 温度论文; 效果论文; 改性沥青论文; 高温论文; 黏度论文; 《建筑学研究前沿》2019年13期论文;