新旧沥青调和性能研究 聂涛摘 要：本文选用70号基质沥青和SBS改性瀝青对路面回收的老化沥青进行调和，研究了调和沥青的组成与性能之间的关系，分析了基质沥青与改性沥青对老化沥青调和作用的差异结果表明：相比于基质沥青调和沥青，改性沥青调和沥青的温度敏感性更低，高温稳定性更好;旧沥青在调和沥青中起到了改善高温性能，提高其路用等级的作用通过比较针入度和软化点的计算值与实测值，验证了调和沥青计算公式的适应性，并提出修正方式Key：道路工程;调和沥青;试验研究;理论计算;流变学分析0 引言为了验证调和沥青的指标变化规律，本文从材料复合理论的角度，以旧沥青和新沥青为基质组分，研究两组分含量和新沥青类型与调和沥青性能之间的关系，并对规范中提出的调和沥青针入度和软化点计算公式进行验证1 原材料基质沥青采用壳牌70号A级沥青改性沥青采用壳牌SBS（I-D）沥青旧沥青从广东某高速沥青路面旧料回收而来2 试验方法基质沥青与旧沥青调和，记作调和沥青1，比例分别为80：20，75：25和70：30改性沥青与旧沥青调和时，记作调和沥青2，比例分别为90：10，85：15和80：20按照试验规程[7]，分别检测调和沥青的针入度、软化点、延度和135℃黏度等指标，并采用调和沥青复合公式对针入度和软化点进行计算，验证公式的适用性和准确性。
公式（1）和公式（2）分别为调和沥青针入度和软化点计算公式[1]：（式1）式中Pmix，Pold和Pnew分别为调和沥青、老化沥青和新沥青的25℃针入度，单位为0.1 mm，ɑ为调和沥青中新沥青的比例式2）式中Tmix，Told和Tnew分别为调和沥青、老化沥青和新沥青的软化点，单位为℃，ɑ为调和沥青中新沥青的比例3 结果与讨论3.1 调和沥青常规指标分析对两类调和沥青做基本性能测试，结果表明：（1）两种新沥青与旧沥青按比例混合后，调和沥青的各项指标在数值上表现出明显的叠加作用，调和沥青所有指标均在新沥青和旧沥青指标之间2）随着调和沥青中旧沥青添加比例增高，两类调合沥青不同温度下的针入度和延度均降低，调和沥青1体系的软化点和135℃动力粘度逐渐变大，而调和沥青2体系的软化点和135℃动力粘度逐渐减低3.2 调和沥青复合公式计算按照调和沥青计算公式计算两种调和沥青针入度和软化点，并与实测值进行对比针入度和软化点计算公式对调和沥青1体系适用，且具有较高的准确性，最大相对误差为4.76%对于调和沥青2体系，软化点计算值与实测值偏差大，最大相对误差达到了14.03%，复合公式不适用;针入度偏差呈现出较好规律性，Reference报道[8]，可采用修正因子对复合公式进行修正，如公式（3）所示，各符号含义与公式（1）相同。
本文中，修正因子A=3式3）3.3 流变性能分析采用动态剪切流变仪测定调和沥青在不同温度条件下的复数模量（G*）和车辙因子（G*/sinθ）研究表明，沥青动态剪切试验得到的复数模量G*与温度T满足公式（4）所示关系[9]根据公式（4）计算各调和沥青的复数模量指数（GTS），研究其高温稳定性式4）式中，G*为复数模量，单位为Pa;T为测试温度，单位为K;C为常数;GTS为复数模量指数，其绝对值越大，材料力学特性随温度变化明显根据表1和表2中的结果，不同组成的调和沥青复数模量与温度的双对数回归直线的相关系数R2接近于1，拟合效果好相比于调和沥青1的体系，调和沥青2的GTS数值绝对值更小，说明采用改性沥青时，调和沥青的温度敏感性和稳定性更好沥青的高温稳定性采用沥青车辙因子（G*/sinθ）表征，该数值越大，沥青高温抗变形能力越强调和沥青车辙因子试验结果见图1从上述图表中看出，所有调和沥青的车辙因子均随旧沥青掺加比例的提高而增大，基质沥青高温等级为PG64，添加旧沥青后，所有调和沥青的高温等级均可达到PG70采用改性沥青调和旧沥青时，改性沥青和所有调和沥青的高温等级均可达到PG824 结论本研究根据不同比例的70号基质沥青和SBS改性沥青对旧沥青进行调和，通过常规性能和流变性能对调和沥青进行性能评价。
主要结论如下：（1）调和沥青的各项指标在数值上表现出明显的加权叠加作用2）改性沥青作为新沥青时，采用调和沥青软化点计算公式得到计算值与实测值相差较大，最大相对误差达到14.03%，针入度计算公式可采用修正因子修正3）GTS计算结果表明：采用改性沥青调和旧沥青时，调和沥青的温度敏感性更低，高温稳定性更好4）车辙因子试验结果表明：旧沥青的加入对调和沥青的高温性能有改善作用，调和沥青的路用等级提高Reference：[1]黄晓明，赵永利.沥青路面再生利用理论与实践[M]. 北京：科学出版社，2014.[2]王前东.调和沥青SBS改性效果研究[J].中外公路，2012（32）：268-272.[3]JTG/T 5521-2019，公路沥青路面再生技术规范[S].交通运输部公路科学研究院，2019.[4]曹青霞，魏定邦，张国宏，等.调和沥青的红外光谱与DSR相关性研究[J].中国建材科技，2017（26）：61-66.[5]陈守明，陈显，邹异红，等.混合沥青法制备调和沥青的性能研究[J].石化技术与应用，2011（29）：151-155.[6]吕伟民，李立寒.几种聚合物改性沥青性能的比较[J]. 石油沥青，1998（3）：6.[7]JTG E20-2011，公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].北京：人民交通出版社，2011.[8]方杨，黄建跃，林志远，等.改性沥青制备厂拌热再生混合料的试验研究[J].公路，2015（6）：277-280.[9]徐恕，李海莲，魏朋，等.基于复数模量指数法的橡胶沥青生产工艺参数评价[J].公路交通科技（应用技术版），2016（11）：93-96. -全文完-。