Sasobit温拌沥青混合料路用性能试验

王文奇，罗忠贤，谢远新，王　泽，徐　松

(1.西华大学建筑与土木工程学院， 四川 成都 610039；2.西南交通大学土木工程学院， 四川 成都 610031；

3.重庆大学土木工程学院， 重庆 400030；4.重庆鹏方路面工程技术研究院， 重庆 400026；

5.中国市政工程西南设计研究总院有限公司，四川 成都 610081)



Sasobit温拌沥青混合料路用性能试验

王文奇1 ,2，罗忠贤2，谢远新3 ,4，王泽1，徐松5

(1.西华大学建筑与土木工程学院， 四川 成都 610039；2.西南交通大学土木工程学院， 四川 成都 610031；

3.重庆大学土木工程学院， 重庆 400030；4.重庆鹏方路面工程技术研究院， 重庆 400026；

5.中国市政工程西南设计研究总院有限公司，四川 成都 610081)

摘要：为检验温拌剂Sasobit对沥青混合料的路用性能影响，进行混合料的配合比设计；通过高温车辙试验、水稳定性试验、低温性能试验对其路用性能进行评价；对比分析Sasobit温拌沥青混合料和热拌普通沥青混合料的路用性能影响差异。结果表明， Sasobit沥青混合料的高温稳定性明显优于普通热拌沥青混合料，水稳定性能和低温性能相近，Sasobit温拌沥青混合料具有良好的路用性能。

关键词：Sasobit；温拌沥青混合料；路用性能；试验

温拌沥青混合料技术[1]源自欧洲，由于其他技术的保密和乳化型温拌技术的适用性，目前乳化型温拌技术在我国应用最多，技术也日趋成熟。我国对温拌沥青混合料的研究[2]较晚，但发展势头却毫不逊色。

温拌技术的优点是大大减少拌和及摊铺过程中所产生的有害气体，显著减少能源消耗，减轻沥青的老化程度[3]。温拌沥青技术符合建设“资源节约型，环境友好型”社会的需求。

温拌技术最朴素的技术思路是用添加剂减少沥青的黏度,增加混合料的和易性和易用性[4]。

Sasobit是一种外观为白色或淡黄色固体小颗粒的细结晶体,熔点大概在99 ℃ ,超过116 ℃后可以完全溶解在沥青中,使其高温黏度降低,从而可以在较低的温度下完成沥青混合料的拌和与压实[5]。由于生产设备容易制造，是目前国内外应用较广的添加剂。

本文采用温拌剂Sasobit的A和B两种型号制备沥青混合料，通过试验测得温拌混合料的高温性能、水稳定性和低温性能，再与普通热拌沥青混合料的性能相比，评价Sasobit降黏效果和温拌混合料路用性能。

1温拌沥青混合料配合比设计

本研究选用马歇尔法设计沥青混合料配合比，以综合评价沥青混合料的温拌效果。

1.1　原材料

1.1.1沥青

对SK70号A级道路石油沥青按规范JTG B0—2004要求进行了规定项目的试验检测，检测结果表明该送样沥青所检测项目均符合70号道路石油沥青A级的技术要求。

1.1.2粗集料

此配合比采用的粗集料粒径为10～15 mm、5～10 mm。

1.1.3细集料

细集料采用石灰岩机制砂。

1.1.4矿粉

矿粉为石灰岩矿粉。

试验结果表明，粗、细集料和矿粉的性质符合JTG B0—2004的技术要求。

1.1.5降黏材料

以参照体Sasobit在室内试制成功的温拌降黏材料添加到沥青中，进行温拌沥青的基本性能试验,同时检测SHRP性能，据此来判断本文所研发材料的降黏效果。样品编号分别为A和B。

1.2　矿料级配

为避免矿料级配组成差异对试验结果造成影响，本试验中将集料逐一筛分，级配采用AC-13型沥青混合料级配中值，AC-13的级配组成见表1。

表1　AC-13的级配组成

1.3　最佳油石比的确定

按设计的矿料配合比，采用5种沥青用量，成型马歇尔试件，开展马歇尔稳定度试验，测得试件的孔隙率、矿料间隙率等各项指标，试验结果见表2。

表2　AC-13型沥青混合料马歇尔试验结果

由表2试验结果可知，该AC-13型沥青混合料最佳油石比取4.8%满足各指标设计要求。

2温拌混合料性能评价

在确定的温拌沥青混合料拌合和压实成型温度下，本文对油石比为4.8%的普通沥青混合料、掺3%A温拌剂的沥青混合料和掺3%B温拌剂的沥青混合料进行了路用性能验证。

2.1　高温稳定性试验检验

由于拌和与压实温度的降低，对于温拌沥青混合料可能会出现压实不足的问题，沥青老化程度也比普通热拌沥青混合料低，沥青路面出现车辙的概率增加，因此有必要进行试验研究掺Sasobit的温拌沥青混合料的抗车辙能力[6]。

在4.8%的油石比下，制备车辙试件，进行混合料车辙试验(试验方法T 0719)，试验结果动稳定度DS见图1。

图1　车辙试验动稳定度DS/(次/mm)

试验结果表明，在油石比4.8%条件下，2种温拌沥青混合料的动稳定度均完全满足规范公路沥青路面施工技术规范JTJB0—2004的要求，即≥1 000次/mm。温拌沥青混合料的DS值提高到了普通沥青混合料的DS值的2倍左右。

从车辙试验结果可以看出，掺加温拌降黏材料可以很好地改善沥青混合料的高温性能，提高沥青路面的高温抗车辙能力。

2.2　水稳定性试验检验

2.2.1浸水马歇尔试验

采用油石比4.8%，按照JTG E20—2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程制备的要求制备马歇尔试件，并进行浸水马歇尔试验(试验方法T 0709)，其试验结果见图2。

图2　浸水马歇尔试验残留稳定度/%

试验结果表明，2种温拌沥青混合料的浸水马歇尔试验其残留稳定度均满足规范JTJB0—2004公路沥青路面施工技术规范的要求，即浸水马歇尔残留稳定≥ 80%。温拌混合料的数值同普通热拌沥青混合料的数值相比，比较接近。

2.2.2冻融劈裂试验

采用油石比4.8%制备马歇尔试件，并进行冻融劈裂试验(试验方法T 0729)，其试验结果见图3。

图3　冻融劈裂试验残留强度比

试验结果表明，2种沥青混合料的冻融劈裂试验残留强度比均满足规范JTJB0—2004公路沥青路面施工技术规范的要求，即残留强度比≥75%。

温拌沥青混合料试验指标与普通热拌沥青混合料指标基本一致，2类沥青混合料的抗水损害能力差不多。

2.3　低温性能试验检验

采用油石比4.8%制备车辙试件，并进行低温弯曲试验(试验方法T 0715)，其试验结果弯曲破坏应变见图4。

图4　弯曲破坏应变

从图4中结果可以看出，2种温拌沥青混合料的低温弯曲破坏应变均满足规范JTJB0—2004公路沥青路面施工技术规范的要求，即本文项目所在地的冬温区≥ 2 000 με。温拌沥青混合料低温弯曲破坏应变与普通沥青混合料数值比较接近，温拌沥青混合料与普通沥青混合料的低温抗裂性能差异不大。

抗弯拉强度见图5。

图5　抗弯拉强度

从图5中结果可以看出，3%A温拌沥青混合料和3%B温拌沥青混合料的抗弯拉强度分别比普通沥青混凝土的弯曲劲度模量提高了8.32%和10.44%，即2种温拌沥青混合料的此项低温性能优于普通沥青混合料。

弯曲劲度模量见图6。

图6　弯曲劲度模量

从图6中结果可以看出，3%A温拌沥青混合料和3%B温拌沥青混合料的弯曲劲度模量分别比普通沥青混凝土的弯曲劲度模量提高了13.51%和21.96%，即2种温拌沥青混合料的此项低温性能优于普通沥青混合料。

3结论

开展实验得到如下结论：

1)掺加2种温拌剂的温拌沥青混合料在动稳定度都≥ 1 000次/mm，满足规范要求。相比普通热拌混合料，2种温拌剂的温拌沥青混合料在动稳定度方面表现优异，是普通热拌混合料数值的2倍左右。温拌沥青混合料的高温稳定性和抗车辙能力比普通热拌沥青混合料好。

2)浸水马歇尔试验中，2种温拌混合料的残留稳定度都能满足JTJB0—2004公路沥青路面施工技术规范中的要求，即≥80%，而且试验数值与普通热拌混合料的数值差异不大。

3)2种温拌剂的温拌沥青混合料低温弯曲破坏应变同普通热拌混合料相比差异不大，抗弯拉强度分别比普通热拌沥青混凝土的弯曲劲度模量提高了8.32%和10.44%，弯曲劲度模量分别比普通热拌沥青混凝土的弯曲劲度模量提高了13.51%和21.96%。说明2种温拌混合料的低温性能与普通热拌混合料的性能差别不大，甚至还有所提高。

参考文献

[1]杨海峰,祁 峰.乳化型温拌剂机理研究[J].石油沥青,2014,28(1)：21.

[2]肖燕武.Sasobit温拌沥青混合料的路用性能及节能减排效果[J].公路,2013(10)：208.

[3]王建荣,梁海军,倪文明，等.温拌温铺沥青的研制及混合料性能研究[J].公路,2012(6)：195.

[4]Ali Topal, Burak Sengoz , Baha Vural Kok，et al.Evaluation of Mixture Characteristics of Warm Mix Asphalt Involving Natural and Synthetic Zeolite Additives[J]. Construction and Building Materials,2014，57(1):38.

[5]Hurley G C, Priwell B D. Evaluation of Sasobit for Use in Warm Mix Asphalt[R].Auburn Alabama：Auburn University,2006.

[6]夏 漾,曾梦澜,朱沅峰,等.掺Sasobit的温拌沥青混合料路用性能试验研究[J].公路工程,2009(2):22.

(编校：叶超)

The Experimental Analysis on the Pavement Performance of Warm Mix Additive Sasobit Added in Modified Asphalt Mixture

WANG Wenqi1 ,2，LUO Zhongxian2, XIE Yuanxin3 ,4，WANG Ze1，XU Song5

(1.SchoolofCivilEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610039China;

2.SchoolofArchitecturalandCivilEngineering,XihuaUniversity,Chengdu610031China;

3.SchoolofCivilEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing400030China;

4.ChongqingPengfangRoadTechnologyResearchInstitute,Chongqing400026China;

5.SouthwestMunicipalEngineeringDesign&ResearchInstituteofChina,Chengdu610081China)

Abstract:In order to test the pavement performance of warm mix additive Sasobit added in asphalt mixture, the proportioning of asphalt mixture was designed and then the experiments, such as the stability test at high temperature, while water stability test and performance test at low temperature，were carried out to evaluate the road use performance. The pavement performance between WMA with Sasobit and HMA asphalt mixture was analyzed and compared. The test results show that the stability of the bituminous concrete at high temperature is obviously superior to the Sasobit warm mix asphalt mixture, and the water stability is similar to that at low temperature. And the Sasobit added in modified asphalt mixture has good pavement performance.

Keywords:Sasobit; warm mix asphalt mixture; pavement performance; experiment

doi:10.3969/j.issn.1673-159X.2016.01.021

中图分类号：U414.75

文献标志码：A

文章编号：1673-159X(2016)01-0099-04

基金项目：国家自然科学青年科学基金(51308476)；道路工程省重点实验室开放研究基金(15206569)；绿色建筑与节能省重点实验室基金(SZjj 2015-074)；西华大学重点科研基金项目(THJ10-03)；西华大学科研项目(14206106)。

收稿日期：2014-11-26

第一作者：王文奇(1980—)，男，讲师，博士研究生，主要研究方向为道路工程。

·建筑与土木工程·