温拌沥青热储存稳定性分析

张荫成 闰强 李平

摘要：为研究不同温拌剂对沥青的热储存性的影响，文章选取Sasobit和Evotherm 3G两种温拌剂加入到70号沥青中制备温拌沥青，通过试管离析试验、软化点试验和DSR试验分析了温拌沥青的热储存性。试验结果表明：Sasobit温拌沥青的软化点差值均小于规范限定值，Sa-sobit温拌沥青不存在离析现象，Evotherm 3G温拌沥青的软化点在规范限定值附近存在离析倾向性，Evotherm 3G温拌剂掺量对离析影响较小;Sasobit温拌沥青的值小于Evotherm 3G温拌沥青，且两种温拌沥青的值均随温拌剂掺量的增大而呈减小趋势;综合离析软化点试验及DSR试验，Sasobit温拌沥青的热储存稳定性要优于Evotherm 3G温拌沥青。推荐将II作为评价沥青热储存性能指标。

关键词：路面工程;温拌沥青;软化点试验;DSR试验;热储存稳定性

中图分类号：U414 文献标识码：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.08.003

文章编号：1673-4874（2019）08-0009-03

0引言

交通部印发的《加快推进绿色循环低碳交通运输发展意见》中指出，中国应在2020年底实现交通运输行业绿色发展、循环发展、低碳发展的目标，基本建成绿色循环低碳交通运输体系。据交通运输部发布的统计公报，截至2017年年底，中国高速公路里程达到了13.65万km，相较于2016年增加了0.65万hm，新增的高速公路超过90%使用热拌沥青技术进行沥青路面的铺筑。热拌沥青技术要求施工温度在150℃～190℃之间，在施工中导致能源的大量消耗，产生大量废气、粉尘及二氧化碳排放，对施工人员的身体健康造成危害。

温拌沥青技术能降低沥青混合料施工温度，减少拌合和施工过程造成的沥青老化，并降低施工难度，减少能源消耗，受到道路工作者的广泛关注，因而广泛应用于各级公路的施工及养护，尤其适用于长大隧道路面、再生沥青路面、橡胶沥青路面及人口密集的城市道路路面等。

Bahia通过试验提出LAST法能够评价聚合物改性沥青的储存稳定性。Lu经大量试验表明传统方法不能准确评价沥青的储存稳定性。李平在运用传统试管法进行评价SBS改性沥青储存稳定性时，提出了规范中的方法不能对sBS改性沥青储存稳定性进行真实反映，并开发了一种评价sBS沥青储存稳定性的测试仪器。黄卫东通过大量试验表明传统软化点差值不能良好反映改性沥青储存稳定性。熊萍提出了将离析率Rs作为评价沥青储存稳定性指标。冯新军在汇总了大量试验方法的基础上提出了筒法离析试验用来模拟沥青储存条件。任金兰等人研究了废旧橡胶粉与SBS复合改性的沥青的储存稳定性。薛哲等人指出废旧轮胎橡胶灰分对改性沥青的储存稳定性无影响。

目前关于沥青储存稳定性方面的研究多注重改性沥青方面，而对温拌沥青的储存稳定性方面鲜有涉及，这势必对温拌沥青的应用及推广造成影响。因此，本文选取Sasobit和Evotherm 3G两种类型温拌剂，将其加入到70基质沥青中制备温拌沥青，采用规范中的软化点试验及Superpave方法中的DSR试验对温拌沥青的储存稳定性进行系统研究，其成果有助于温拌沥青的推广，具有理论及实践意义。

1原材料

1.1沥青

本文选用青岛安邦路法生产的70#基质沥青，具体技术指标如表1所示。

1.2温拌剂

本文选用南非Sasol-Wax公司生产的有机类温拌剂Sasobit，其具体技术指标如表2所示。

Sasobit为由“费一托工艺”生产的一种长链脂肪烃，化學式为CnH2n+2。Sasobit是一种熔点为100℃的微晶蜡，常温下以颗粒状或粉末状存在，直接加入到沥青中进行简单搅拌即可降低沥青黏度，能够将施工温度降低20℃～30℃。

本文选用美德维实伟克公司（MWV）生产的Evo-therm 3G，其技术指标如表3所示。

该产品为第三代基于乳化沥青平台的温拌剂，常温下为深黄褐色粘稠状液体，可以直接添加到沥青中，通过表面活性剂成分改变沥青分子之间的极性，能够将施工温度降低20℃～50℃。

1.3温拌沥青的制备

为研究温拌剂种类及不同温拌剂掺量对温拌沥青储存稳定性的影响，本文选取有机类Sasobit与表面活性类Evotherm 3G两种不同类型的温拌剂。其中有机类Sasobit的掺量分别为：1%、5%（按沥青质量计）;表面活性剂类Evotherm 3G的掺量分别为：0.4%、1%（按沥青质量计）。将上述两种温拌剂添加入沥青后，简单搅拌10～15m‘ln。

2试验结果与分析

2.1离析软化点试验

依据T 0661-2011中的试管法，将制备好的温拌沥青进行试验，采用软化点差值作为评价温拌沥青离析的指标，认为软化点差值<2.5℃时沥青不发生离析现象。测得的软化点试验数据如表4所示。其中A-S-1表示掺加1%Sasobit的温拌沥青。

由表4可知：

（1）Sasobit温拌沥青不会产生离析现象，但高Sasobit掺量的温拌沥青具有高离析倾向性。在72h时，A-S-1的软化点差值为0.5℃，而A-S-5的软化点差值稍大，为1.2℃，这可以看出两种不同掺量的Sasobit温拌沥青的软化点均小于规范值。同时随着Sasobit掺量增大，温拌沥青的软化点差值逐渐升高。具体表现为：A-S-5的软化点差值高出A-S-1软化点差值0。7℃。这表明高Sasobit掺量的温拌沥青具有高离析倾向性，在具体工程应用时应在满足工程要求的情况下降低Sasobit的掺量。

（2）为掌握Sasobit温拌沥青热储存稳定性受储存时间的影响，做出具体走势，如图1所示。由图1可得：Sasobit温拌沥青的软化点差值总体上呈现随储存时间的增加而逐渐下降的趋势。A-S-1的最大软化点差值发生在24h时，为1.8℃，在48h时达到最低值，而后随着时间的延长，软化点差值缓慢增大。这可能是由于Sasobit加入沥青后，原有的沥青体系平衡被打破，而建立全新的平衡需要时间。A-S-5的软化点差值随时间呈现抛物线状，最大软化点差值出现在48h处。这一方面是因为随着Sasobit掺量增大，其在沥青中分布得较均匀;另一方面则是因为经24h的高温静置，沥青中的Sasobit向上运动。

采用相同的试验条件对制备的Evotherm 3G温拌沥青进行离析软化点试验，记录72h时的试验数据，具体如表5所示。其中A-G-0.4表示掺量为0.4%的Evotherm 3G温拌沥青。

由表5可知：

（1）Evotherm 3G温拌沥青存在离析倾向。A-G-0.4与A-G-1.0两种温拌沥青的软化点差值接近分别为2。5℃、2.6℃。其中A-G-0.4的软化点差值刚好满足规范规定，即软化点差值≤2.5℃，而A-G-1.0的软化点差值高出规范规定值0.1℃，存在离析现象。然而这可能是试验条件导致的误差。

（2）Evotherm 3G温拌剂掺量对温拌沥青的热储存性能无影响。掺量为0.4%与1.0%的Evotherm3G温拌沥青的下部软化点相同，仅上部软化点相差0。1℃。这表明增大Evotherm 3G温拌剂用量对提高温拌沥青的热储存稳定性无影响。

2.2DSR试验

由表6可知：

（1）Evotherm 3G温拌沥青的离析程度高于Sasobit温拌沥青，具体表现为Evotherm 3G温拌沥青的Rs值为Sasobit温拌沥青的2倍左右。

（2）Sasobit温拌沥青的离析程度受Sasobit掺量影响，随Sasobit掺量的增大，Rs值逐渐降低。A-S-1的Rs值高出A-S-5的Rs值0.004。这与离析软化点值存在差异，A-S-1的软化点差值低于A-S-5的软化点差值0。7℃，这应是不同评价方法导致的差异。

（3）Evotherm 3G温拌沥青的离析程度随温拌剂的增大而逐渐降低。即A-G-1.0的Rs值低于A-G-0.41的Rs值。

3结语

通过离析软化点试验与LAST试验对不同温拌沥青的热储存稳定性进行研究，可以得出如下结论：

（1）离析软化点试验表明：Sasobit温拌沥青不会发生离析现象，但高Sasobit掺量的温拌沥青的离析倾向性较大;SGsobit溫拌沥青的软化点差值随温拌剂掺量增大而呈现逐渐升高趋势，但软化点差值均在规定范围内。Evotherm 3G温拌沥青的软化点差值在规范值附近，存在离析倾向，且Evotherm 3G温拌剂掺量对温拌沥青的热储存性能无影响。

（2）DSR试验表明：Evotherm 3G温拌沥青的离析程度高于Sasobit温拌沥青，Sasobit温拌沥青和Evotherm 3G温拌沥青的离析程度随温拌剂的增大而逐渐降低。

（3）由于离析软化点试验易受试验条件限制，且综合DSR试验与离析软化点试验结果，SGsobit温拌沥青的热储存性能优于Evotherm 3G温拌沥青，推荐将Rs作为评价沥青热储存性能指标。