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SPF改性沥青混合料路用性能探究 　　摘要 在DSR频率扫描试验中比较了掺量分别为12%、15%与18%时改性沥青的性能认为：SPF改性沥青掺量为15%时能有效提高路面耐高温、抗车辙性能。另外通过对比SBS改性沥青、15%SPF改性沥青与橡胶沥青3种沥青混合料的小型加速加载试验结果，发现SPF改性沥青能有效提高路面的高温稳定性与水稳定性，性能优于橡胶沥青，比SBS改性沥青稍差。 关键词 SPF改性沥青；掺量；配合比设计；小型加速加载 中图分类号： TU535文献标识码： A 前言 随着我国经济的飞速发展，公路破坏现象越发严重。薄层罩面技术做为公路工程提质和改造的重要技术，是一种改善路用性能的重要方法[1]。薄层罩面工程最重要的部分是处理好层间抗剪、路面使用寿命、反射裂缝等问题。因此选择一种经济且耐用的材料是很重要的。SPF沥青属印尼TMA公司生产，它是一种高分子聚合物改性沥青粘合剂，它具有较好的水稳性、高温稳定性、耐疲劳等优点。 SPF改性沥青掺量确定 2.1 改性机理及加工 SPF改性剂是一种的天然屑粒橡胶改性沥青。其中所采用的天然屑粒橡胶中约含有91%-94%的橡胶烃，其余为蛋白质、脂肪酸、灰分和糖类等，不含杂质的天然屑粒橡胶透明而略带黄色，具有良好的黏性和抗拉性[2]。SPF 改性沥青的加工方法为：先将SPF改性剂加热到185～195℃之间，基质沥青预热到160℃左右，然后将熔融状态的SPF改性剂按照掺入量加入基质沥青之中，且通过搅拌使其混为一体，再通过高速剪切仪进一步剪切使得改性剂均匀分散在沥青之中取得良好的改性效果，最终获得SPF改性沥青[3]。从微观及宏观两方面考虑，SPF改性沥青的改性机理可以归纳为以下三种:（1）相容性改性；（2）结构变化改性；（3）增强作用改性[4]。 2.2 掺量确定 该试验采用的基质沥青为泰普克70#基质沥青，其性能满足规范《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）通过研究动态剪切流变性能，研究不同改性剂对以上性能的影响规律，并确定改性剂的掺量。试验数据见下图2.1~2.4： 图2.1 不同SPF掺量时沥青频 图2.2 不同SPF掺量时沥青 率扫描的复合模量（60℃） 频率扫描的车辙因子（60℃） 图2.3 不同SPF掺量时沥青图2.4 SPF单掺时 频率扫描的相位角（60℃） 对沥青软化点的影响 DSR频率扫描结果表明，SPF在高温时能使沥青在测试频率范围内的复合剪切模量增大，相位角减小，车辙因子增大，复合粘度增大，以上性能改善在低频区域表现更加显著；高温性能较SBS改性沥青还有差距。但软化点试验结果表明，在掺量由12%增加到15%时变化较为明显，而从15%到18%软化点变化幅度不大。由上述试验综合考虑，采用SPF掺量为15%较为理想。 试验设计 3.1 沥青 论文采用的沥青有4种，分别为SPF（15%）改性沥青、SBS改性沥青（4%）、普通橡胶沥青（6%）。根据规范要求进行针入度、软化点、密度等试验，试验结果如下： 表3.1 沥青质量检测结果 备注 生产改性沥青所用基质为泰普克70#道路石油沥青 从上表可以看出，SPF（15%）改性沥青5℃时延度指标偏小，说明其在低温时粘结性能不是很理想。软化点、针入度都表现的不错，反映了SPF（15%）改性沥青较好的高温稳定性，对于南方广大地方都是较为合适的。 3.2 沥青混合料配合比设计 参考我国《公路沥青路面施工技术规范（JTGF40-2004）》规定SMA-16的级配范围的中值且对分界筛孔的中值3％进行调整后提出A、B、C三组初试级配，且矿粉的用量控制为约10%。三组初试级配具体如表： 表3.2 初试级配 通过实验确定出级配B为设计级配。通过标准马歇尔试件成型方法制作试件。得出最佳油石比为6.0%。最后考虑南方大部分地区属于夏季高温多雨的气候特点和以往SMA-16的沥青混合料设计经验，最后确定设计最佳油石比为5.9%并检验符合要求[5]。 为了试验的对比性，其他几种沥青也选用级配B为设计级配，最终确定SBS油石比为6.0，橡胶沥青油石比为6.6%。其中木质素的掺量为0.3%。 小型加速加载MMLS1/3试验 本试验的MMLSl／3设备（图4.1）测试路面厚度达到100 mm。测试60℃温度状态下，潮湿环境对路面使用性能的影响。试验同时采用3种沥青混合料进行试验，每一组各3个试件，总共9个试件。经过切割加工后放入试验槽中进行试验。在加速加载试验中，车辙变形沿试件横断面方向的分布是有所差异的。轮载正下方变形最大，两边变形隆起，车辙深度基本属于两边对称