天然沥青改性沥青混合料路用性能研究

浅谈高模量沥青混合料路用性能摘要：随着高速发展而带来的交通量迅速增长，车辆大型化，超载严重及公路渠化等，许多沥青路面在通车不久就发生不同类型的损坏，例如车辙、断裂、拥包以及路面沉陷等，严重影响了道路的服务质量。

参考法国的路面结构，从而在我国公路修筑工程中采用高模量沥青混合料，取得显著效果。

文章结合工程实际，简述了高模量沥青混合料的各项性能。

关键词：高模量；沥青混合料；路用性能高模量沥青混合料是起源于法国的一种新型路面材料，其设计思想是通过改善混合料矿料的沥青胶浆性能、颗粒形状与级配、沥青含量与性能等方式，使沥青混合料具有较高模量，以减少车辆荷载作用下沥青混凝土产生的塑性变形，提高路面高温抗车辙能力，改善沥青混凝土抗疲劳性能。

高模量沥青混凝土在国外的使用已经十分成熟，尤其在法国已颁布了与之配套的混合料组成设计规范。

但是在中国，针对高模量沥青混凝土的研究还处于初级阶段，对高模量沥青混凝土的材料组成和性能评价都缺乏系统的了解。

1 定义及作用机理高模量沥青混凝土（HMAC）是一种整体模量较高、抗疲劳性能良好的路面材料。

按照法国沥青混合料设计规范体系的定义，只有当动态模量(15 ℃，10Hz)大于14000MPa时，这种沥青混凝土才可以被称为高模量沥青混凝土。

作用机理主要是通过提高沥青混凝土的模量，减少车辆荷载作用下沥青混凝土产生的应变，提高路面抗高温变形能力，改善沥青混凝土的疲劳性能，从而延长路面的使用寿命，提高服务质量。

现行制备的方法有三种：①采用低标号硬质沥青（20#沥青）作为胶结料制备高模量改性沥青混凝土；②以天然沥青或其他改性剂制备高模量改性沥青，实现沥青混凝土的模量改进；③以功能性添加剂直接在沥青混合料拌合时加入，以普通石油沥青为胶结料制备高模量沥青混凝土。

2 沥青混合料组成设计方法的对比法国公路管理局在总结一系列研究成果的基础上，于20世纪90年代初制定了一套沥青混合料设计规范体系(NFP— 140)。

沥青与沥青混合料沥青是一种黑色的沥青质物质，它通常以天然沥青或石油沥青的形式存在。

它具有优异的隔水、隔气和耐腐蚀性能，常被用作路面材料和防水材料。

沥青混合料是由沥青和骨料混合而成的一种复合材料。

沥青和沥青混合料在道路、空地和建筑行业中广泛应用，下面我们来详细了解一下这两种材料。

一、沥青1.1 沥青的分类沥青可以分为天然沥青和石油沥青。

天然沥青是一种由深层热力学变化的有机质形成的质地坚硬、富含沥青的矿物质。

石油沥青是从石油中提取的一种黏性液体，它是一种复杂的有机化合物混合物，可以分为原沥青和改性沥青两种。

1.2 沥青的性质沥青的主要物性参数包括黏度、密度、软化点、延伸性和抗拉强度等。

在光照、温度变化和空气湿度等环境因素的作用下，沥青会出现变化，例如退火、氧化、老化和龟裂等。

针对这些问题，研究人员进行了许多改性沥青的研究和开发，以提高其性能。

1.3 沥青的应用沥青被广泛用作路面材料和防水材料。

它的使用可以改善路面的稳定性和使用寿命，并且可以防止水的渗透和损坏建筑物的结构。

此外，它还可以用于生产航空器防冰材料、涂层材料、护板材料和柔性密封材料等。

二、沥青混合料2.1 沥青混合料的分类沥青混合料分为沥青混合料和沥青混凝土两种。

沥青混合料通常是由骨料和沥青混合而成的，它可以进一步分为石料骨料、干浆骨料和沥青混合骨料三种类型。

沥青混凝土是由矿渣、沙子、水泥和沥青等成分混合而成的一种复合材料。

2.2 沥青混合料的性质沥青混合料的性质包括摩擦系数、粘度、弯曲强度、压缩强度和抗剪强度等。

它的性能指标对于道路的使用寿命和耐用性具有至关重要的作用。

2.3 沥青混合料的应用沥青混合料可以用于路面铺装、建筑物防水以及水坝的密封和堆场的防尘等。

其应用范围广泛，覆盖了许多行业和领域。

三、沥青和沥青混合料的应用前景沥青和沥青混合料在各种行业应用广泛，其应用前景也非常广阔。

随着环保意识的增强和技术的发展，研究人员不断提高其性能和可持续发展性，使其在路面材料、防水材料、耐磨材料和表面涂层等领域中有着广泛应用前景。

布敦岩天然沥青若干方面的探讨1 BMA简介布敦岩沥青（BMA）盛产于南太平洋东南部的布敦岛，是一种因为地下石油不断从地壳中渗出，并且渗入到岩石、山体的裂缝中，再经由长年累月的蒸发及凝固而形成的一种天然沥青材料。

布敦岩沥经过挖掘和粉碎后会形成含油状浅褐色微细颗粒，沥青含量约为20%～30%，剩余成分是石灰岩类矿物质。

2 布敦岩天然沥青的特点2.1 不含蜡普通道路石油沥青一般都含有一定成分的蜡含量，蜡的存在将降低沥青的黏附性和塑性，且极具温度敏感性，温度高时沥青路面易产生车辙，温度低时沥青路面易产生开裂，故我国规范规定A级道路石油沥青含蜡量不大于2.2%，超过为不合格品，不能使用。

布敦岩沥青在原油状态时是有少量蜡存在的，但经过再地壳中与其他条件的长期作用，造成蜡质成分转换成其他形式存在。

2.2 具有“半聚合”的作用天然岩沥青的分子量较大（7500～8800），分子量越大，活性越高，改性性能越优越。

当它与基质沥青混合，溶入基质沥青后，在小分子和120℃的高温作用下，会造成岩沥青大胶束的破裂，使其迸发出许多活性点，而破裂的胶束迸发出的这些活性点会立即被小分子结合所填充，形成半聚合的作用。

2.3 耐候性较好将普通沥青混合料加入布敦岩沥青后可以在其道路表面形成一层致密的保护膜，从而能极大改善沥青路面抗腐蚀性和耐久性，抗老化作用明显，可以达到延长道路使用年限的目的。

2.4 含氮量高在布敦岩天然沥青中，含有较丰富的氮元素（一般为 1.5%左右），高出普通沥青的几倍，使沥青混凝土路面具有较强的抗水损坏能力。

3 BMA混合料的配合比设计3.1 原材料本配合比选用句容茅迪产玄武岩集料、南京五木矿业生产的矿粉、壳牌AH-70沥青，各项试验指标均满足我国现行规范JTG F40-2004中技术要求。

3.2 配合比设计试验用布敦岩沥青配制了SMA-13的沥青混凝土，由于布敦岩天然沥青中含有20.2%的沥青，其余79.8%为矿物质，按内掺20%比例进行粗、中、细三种级配组成试验。

大粒径沥青混合料路用性能浅析【摘要】随着交通量的快速增长和轴载的加重，沥青路面过早地出现了承载力不足和车辙等早期破坏增多的现象，大粒径沥青混合料具有很好的路用性能，提高路面抗车辙能力和耐久性。

【关键词】公路;大粒径沥青混合料（lsam）；路用性能一、概述近年来，随着交通量的增加，重载和轮压不断增大，沥青路面过早地出现了承载力不足和车辙等早期破坏增多的现象，养护和维修费用较高，为了提高路面抗车辙能力和耐久性，在陕西省禹阎路c08标k41+604~k42+494段共890m长右幅试铺13cm厚密级配lsam 大粒径沥青混凝土（atb-40）下面层。

根据试铺路段研究大粒径沥青混凝土路用性能和配合比设计方法，为大粒径沥青混凝土推广使用提供科学依据。

二、大粒径沥青混合料基本概况大粒径沥青混合料（简称lsam）一般是指含有矿料的最大粒径＞26.5mm的热拌热铺沥青混和料，级配良好的lsam可以抵抗较大的塑性和剪切变形，承受重载交通的作用，具有良好的抗车辙能力，提高了沥青路面的高温稳定性和低温抗裂能力，特别是对重载路段需要持荷时间较长，与传统的沥青混凝土相比，lsam抗永久变形能力显示得十分明显。

大粒径沥青混和料lsam起源于二十世纪初的美国，但由于种种原因，并没有得到广泛应用，只是近几年来在国际上才得以重视，国外研究主要集中在美国、英国、加拿大，日本等国，我国在京津塘高速公路河北省也有应用和试验，他们主要是利用开级配沥青稳定碎石atpb及密级配沥青稳定碎石atb作为柔性基层，作为路面面层结构研究较少，而我方此次试验是将atb沥青混合料用作路面面层，替代中、下面层作为路面结构层进行研究。

三、原材料的质量要求（1）沥青：由于大粒径沥青混凝土有较好的骨架结构，从级配本身就较普通沥青混合料有较好的力学性能，能较好满足路用指标，通过多方面试验在采用普通基质沥青时，也都能满足混合料的各项技术指标，特别是动稳定度，在采用基质沥青时，较传统的密级配普通沥青混凝土可提高2倍以上。

Road & Bridge Technology134《华东科技》SMA 改性沥青路面施工技术研究阚登钢（河南省中原公路工程监理有限公司，河南 郑州 450000）摘要：随着交通运输业的快速发展，现代化公路施工研究愈加成熟，大量新材料、新工艺、新技术不断被用于公路工程建设。

SMA 改性沥青是一种性能优异的筑路材料，在路面施工中合理的运用，可以改善路面使用性能，达到沥青道路工程的质量要求。

本文主要基于某道路工程的施工实践，对SMA 改性沥青路面施工技术进行探究。

施工中要全面考虑SMA 改性沥青路面施工技术要点，充分发挥其优良特性，有效提高沥青路面服务质量，延长道路使用寿命。

关键词：SMA 改性沥青路面；工程概况；应用效果公路是一种重要的交通基础设施，充分发挥了交通运输的便捷性、灵活性作用，对于提升居民生活品质、促进区域经济发展意义重大。

沥青路面是我国高等级公路建设的主要路面形式，随着时间的推移，路面病害问题不断出现，特别是在行车荷载和自然因素的反复作用下，早期病害问题加剧。

为了改进沥青材料的缺点，SMA 改性沥青混凝土因其具有耐高温、抗滑能力强等优势，在高等级公路路面施工中得到了广泛应用。

为此，本文在全面掌握SMA 改性沥青概述的基础上，规范了SMA 改性沥青路面施工工艺，以期全面提升工程质量，更好地为我国公路建设事业服务。

1 SMA 改性沥青的概述 沥青材料具有十分优异的路用性能，加之“量多、价廉”等特点在高等级公路建设中得到了大量应用与推广。

但在长期实践中发现，沥青也存在很多缺陷，例如沥青分子半径偏小，随着温度变化，其力学性质变化较大，低温条件下展现出易脆性，高温条件下则由表现出易融化、易老化等特性。

在社会经济高速发展的今天，交通量与日俱增，对道路承载能力提出了更高的要求，因此，仅采用传统天然沥青材料已很难达到社会发展需求。

SMA 改性沥青材料是沥青材料的升级版，沥青、矿粉、纤维稳定剂为此类材料的主要组成成分。

一、普通沥青1、技术性质：（1）物理常数：密度——在规定温度条件下，单位体积的质量；相对密度——在规定温度下，沥青质量与同体积水质量之比。

（2）粘滞性：反映沥青材料内部阻碍沥青粒子产生相对流动的能力，简称粘性，以绝对粘度表示。

工程中通常采用条件粘度反映沥青的粘性。

条件粘度：针入度（适应粘稠石油沥青）；粘度（适应液体石油沥青）（3）延性：沥青材料当受到外力拉伸作用时，所能承受的塑性变形的总能力，以延度作为条件延性的表征指标。

（4）温度敏感性：高温性能指标（软化点、针入度指数）；低温性能指标（脆点）（5）抗老化性（耐久性）：评价方法采用蒸发损失试验、薄膜加热试验、旋转薄膜加热试验；评价指标;蒸发损失百分率、针入度比、蒸发后沥青延度。

（6）安全性：评价指标闪点、燃点。

（7）其他性质：如溶解度、含蜡量、粘附性等。

2、组分：三组分（油分、树脂和沥青质）；四组分（饱和分、芳香分、胶质和沥青质）3、胶体结构：溶胶型结构、溶-凝胶型结构、凝胶型结构（按沥青质含量少、适中、多）4、三大指标：针入度、延度、软化点，分别表征粘滞性、延性和温度敏感性。

（1）针入度：在规定温度（25℃）条件下，以规定质量（100g）的标准针经过规定的时（5s）贯入沥青试样的深度，单位：0.1mm。

表示方法：P（25℃，100g，5s）表征意义：针入度值愈大，表示沥青的粘度愈小，是目前我国粘稠石油沥青的分级指标。

（2）延度：将沥青试样制成∞字形标准试件，采用延度仪，在规定温度和规定拉伸速度下拉断时的长度，单位：cm。

表示方法：D（T，v）T为试验温度（0℃、15℃、25℃），v为拉伸速度（1cm/min、5cm/min ）表征意义：沥青延度越大，其塑性变形越大，有利于低温变形。

（3）软化点：将沥青试样注于规定内径的铜环中，环上置一钢球，在规定加热速度下，沥青逐渐软化，直至在钢球荷重作用下滴落到下层金属板时的温度，单位：℃。

表示方法：T R&B表征意义：沥青软化点越高，沥青的温度稳定性越好。