要害词：桥面铺装 | 高黏沥青 | 沥青混淆料 | 路用性能

近几十年来，随着公路桥梁建设迅速生长，我国建设大宗的大跨径桥梁。关于桥梁建设，在桥面铺装质料的开发应用尚未给予足够重视。现在海内针对大型钢桥开发的高黏沥青手艺应用效果较好 [1, 2]。

海内对高黏沥青的应用相对较晚，早期的一些工程中主要接纳TPS改性剂[3, 4]。在近几年，海内学者投入大宗的精神举行高黏沥青开发事情[5]。由于其优异的路用性能，海内在一些大型桥面铺装中逐渐接纳高黏沥青手艺[6, 7]。与通俗改性沥青相比，高黏沥青具有更高的黏韧性，用于黏结层时效果显著[8, 9]；由于高黏沥青黏度高，用以制备的沥青混淆料在施工性能和综合性能等方面都具有优势[10]。

本文旨在研究自主开发的新型高黏沥青的性能，设计适合大型钢桥桥面铺装的SMA-10混淆料，并对其综合路用性能及现实应用举行研究。

高黏沥青的制备

原质料

本试验使用的基质沥青为齐鲁70#A级蹊径石油沥青，其基本手艺指标试验效果如表1所示。高黏改性剂为实验室自主研发高黏改性剂，在185℃温度下，只通过搅拌就可以溶化，不需要举行剪切。与市面常见高黏改性剂相比，具有高温易溶化、疏散更匀称的特点，沥青改性效果更好。稳固剂接纳实验室常用的硫磺稳固剂，可以增进改性剂与沥青之间更好融合，镌汰高黏沥青离析并提升改性沥青的部分性能。

改性沥青制备工艺

将基质沥青先在烘箱加热，然后在电热套中加热至185℃，坚持温度稳固，加入高黏改性剂，在搅拌机中匀称搅拌50min，高黏改性剂完全溶化后加入稳固剂，185℃恒温发育2.5h，即制得高黏沥青。

高黏沥青的性能试验

基天性能试验

基本物理性能试验

凭证中国JTG E20-2011试验规程对实验室自主研制的高黏沥青举行种种沥青试验，以评估其物理力学性能。其手艺指标见表2。由表2看出，与SBS改性沥青相比，高黏沥青的针入度较小，批注高黏沥青高温性能越好；5℃下高黏沥青的延度值较大，说明其抗拉性能更好，对抗低温开裂的能力更强。此高黏沥青的离析软化点差为1.2℃，离析较小，说明稳固剂的加入确实提高了高黏沥青的贮存稳固性，知足高黏沥青施工运输和贮存的要求。高黏沥青的60℃动力黏度高达191300Pa·s，远远大于SBS改性沥青。在高黏沥青的60℃动力黏度很高的情形下，175℃布氏黏度在0.5Pa·s左右，知足施工和易性要求，包管了沥青的施工质量。

流变性能试验

温度扫描试验

通过动态剪切流变仪（DSR）对高黏沥青和SBS改性沥青举行温度扫描试验。动态剪切流变仪（DSR）接纳10rad/s的加载速率，测得高黏沥青知足PG-82的要求，测试效果见表 3。

弯曲梁流变试验

接纳弯曲梁流变仪(BBR)来丈量很低温度下沥青的蠕变性子，差别沥青 BBR 试验效果如表4所示。

由表4可以得出，相同温度下，高黏沥青的S值要小于SBS改性沥青，m值大于SBS改性沥青，说明相比SBS改性沥青，高黏沥青消解自身温度应力的能力更强，低温性能更优。该高黏沥青蠕变劲度知足-28℃的要求，抵达了PG分级中PG-28的要求。

沥青混淆料路用性能研究

高温稳固性能

本研究接纳60℃车辙试验对沥青混淆料的高温稳固性能举行评价，试验效果如图1所示

比照车辙试验效果可以发明，高黏沥青混淆料的车辙深度较低，动稳固度值更高。批注高黏沥青混淆料具有较好的高温稳固性。

低温抗裂性能

本文接纳低温小梁弯曲试验举行研究，试验效果如图2所示

由图2可知高黏沥青混淆料的抗弯拉强度比SBS改性沥青混淆料高16.5%，弯曲应变比SBS 改性沥青混淆料大51.4%。高黏沥青混淆料体现出更好的抗低温开裂能力。

水稳固性能

研究接纳冻融劈裂试验TSR值评价沥青混淆料的水稳固性。TSR值越高，抗水损害能力越强。表5所示的高黏沥青混淆料的TSR值比SBS改性沥青混淆料的TSR值高约11%。91.57% 的数值批注，纵然在冻融循环历程中，高黏沥青混淆料试件只是泛起了很小的水损害。

工程应用

本研究开发的高黏沥青于2021年，在东营胜利黄河大桥桥面铺装刷新工程中获得应用。凭证海内外钢桥面铺装的工程履历和新的科研效果，修补计划为上层100px 厚高黏SMA-10+下层137.5px 厚chao高性能混凝土（UHPC）。

现场视察效果显示高黏沥青混淆料SMA-10由于粗集料与细集料比例合理，响应的外貌结构深度知足要求；高黏沥青混淆料SMA-10的逍遥率、渗水系数、摩擦性能均能够知足钢桥面铺装的要求，使得面层具有优异抗滑性和耐磨性能。现场铺装效果较好，证实高黏沥青作为钢桥桥面铺装质料的适用性。

结论

本文先容一种用于钢桥面铺装的高黏沥青和高黏沥青混淆料。在实验室对自主研发的高黏沥青举行性能试验评价，并在现实桥面铺装刷新工程中举行应用。在此基础上，得出以下结论：

(1) 自主研发的高黏沥青只需通过搅拌可以制得，不需要举行剪切，并且有很好的崎岖温性能，贮存稳固性优异。

(2) 混淆料试验批注，高黏沥青混淆料具有优异的路用性能。高黏沥青混淆料的60℃动稳固度、弯曲应变、TSR划分高于SBS改性沥青混淆料39.5%、51.4%、11%。

(3) 现实工程应用优异证实高黏沥青作为钢桥面铺装质料的适用性。

参考文献：

[1] 莫恩华，研究大跨径桥梁钢桥面的铺装设计 [J]. 公路交通科技（应用手艺版）, 2019, 11): 127-128, 152.

[2] 吕大春、曾梦澜、刘斌清等，TPS 高黏改性沥青 Superpave 使用性能研究 [J].公路工程, 2019, 44(6): 191-195, 265.

[3] 李鹏，新型TPS 在排水沥青路面中的应用研究 [J]. 中国科技纵横, 2019, 9): 132-133.

[4] 刘新权、丁庆军、姚永永等，高粘度改性沥青配制钢箱梁桥面 SMA 铺装层的研究 [J]. 公路, 2007, 09): 97-100.

[5] Hu J,Ma T, Zhu Y, et al. High-viscosity modified asphalt mixtures for double-layer porous asphalt pavement: Design optimization and evaluation metrics[J]. Construction and Building Materials, 2021, 271.

[6] 庄伟龙，高粘度改性沥青的制备与性能研究 [D]. 福州大学, 2016.

[7] Luo Y,Zhang K, Li P, et al. Performance evaluation of stone mastic asphalt mixture with different high viscosity modified asphalt based on laboratory tests[J]. Construction and Building Materials, 2019, 225: 214-222.

[8] 李立寒、耿韩、孙艳娜，高黏度沥青黏度的评价要领与评价指标 [J]. 修建质料学报, 2010, 13(03): 352-356.

[9] Hu X,Li S, Yao H, et al. Gradation Design and Performance Evaluation of High Viscosity Asphalt Mixtures[J]. Advances in Civil Engineering, 2020, 2020.

[10] 张锐、黄晓明、侯曙光，新型沥青添加剂TPS 的性能 [J]. 交通运输工程学报, 2006, 04): 36-40

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Matest-Pavetest的BBR是一种热电型低温沥青弯曲梁流变仪，用于测试沥青胶结料在室温到-40℃的弯曲蠕变试验。荷载由微型伺服控制作动器施加，可施加+25N的负载，加载频率可以从静态到动态25Hz，无需设置空压机供应压缩空气。沥青弯曲梁流变仪通过伺服控制，不需要频仍校准以及重复调理空气轴承的压力。只需输入所需的荷载数值，伺服控制的作动器就会以难以置信的精度施加并坚持所设定的荷载。使用装置在机械正面的温度控制器可以很是准确地控制温度。用户可以使用控制器或通过软件设置浴温。沥青弯曲梁流变仪系统的焦点是Matest-Pavetest的控制和数据收罗系统（CDAS2）和（TestLab）软件。

通例应用

? 沥青胶结料的弯曲蠕变试验

? 受荷载作用下的裂痕密封低温特征

? 知足ASTM D6648、 AASHTO T313和SHRP沥青试验规范的沥青胶结料低温挠曲蠕变测试

产品特点

▍沥青弯曲梁流变仪通过伺服控制的设计不需要经常举行标定和重复调解空气轴承的压力

▍加载频率从静态到动态 25Hz

▍不需要配套空压机提供压缩空气

▍接纳外置式固态 Peltier 帕尔贴系统直接热电制冷 （无氟）

▍设计了单独的空气 - 水热交流器

▍集成的单独式浴槽，使用乙醇作为浴槽介质举行冷却

▍通过软件控制设定和监测水浴温度

▍全自动荷载闭环控制，无需每次开机手动调解满点/零点等旋钮

手艺优势

接纳Pavetest CDAS2高性能控制器

▍内置紧凑型数据

▍控制器通道数：8通道；控制器轴数：2轴

▍采样频率：192kHz

▍具有高可达64倍的超采样能力

▍20位的数字式区分率

强盛的测试软件

▍具备中英文软件，且用户可举行中文字库界说和修改

▍用户界面友好，具有导向功效，帮着通俗操作者利便 试验设置和入门操作。具有“菜单式”指导编程设计， 反响式提醒可以指导操作职员按部就班的举行试验程 序设计

▍可以复制、修改天生用户自界说的测试模板， 所有试验标准规范和盘算的算法公式均向用户果真，用户可自行改动、编写各参数和公式，恣意编程和自界说试验要领知足用户的特殊试验需要

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