印尼布敦天然岩沥青改性沥青及混合料性能研究报告

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布敦岩沥青改性沥青的路用性能研究

Ｋｅｒｓ：ｏｋａｐａｔｍｏｉｅｓｈｌ；ａｅｎｅｏａｃｙｗｏｄｒｃｓｈ；ｄｆｄａｐａｔｐｖｍｅｔｒｒｎｅｌｉｐｆｍ
１概述
天然岩沥青是古代石油渗透到岩层问，经过长期的海底沉淀、承受压力和地质变化而形成的沥青岩，挖掘后经破碎形成的微细粒状粉末，呈浅褐色，
第８卷第６期２１年１０１２月
现代交通技木
ＭｏｅＴａｓｏｔｔｎＴｃｎｌｇｄｍｒｎｐｒａｉｅｈｏｏｙｏ
ＶＯ．ＮＯ６１８．Ｄｅｃ．２１０１
布敦岩沥青改性沥青的路用性能研究
杨响，刘运华，姜敏，益兵朱
性机理进行分析和认识。２天然岩沥青的特点
（）１含氮量高，较普通沥青高出，１倍至几十倍不等。在天然沥青中。氮元素以官能团形式存在，这种存在使天然沥青具有很强的浸润性和对自由氧化基的高抵抗性，其他元素的官能团及侧链的存在也共同发育了上述特征。具体表现就是沥青粘度增大，抗氧化性增强，特别是集料的粘附性及抗剥离性得到明显改善。这有别于掺加有机胺类物质提高沥青与集料的粘附性，有机胺类在高温长时间条件
（ｉｇｕＴａｓｏｔｔｎＲｓａｃｓｔｅＣ．Ｌｄ，ａｊｇ２．１，ｈｎ）ＪｎｓｒｎｐｒｉｅｅｒＩｔｕｏ，ｔ．ｎｉ１１２ＣｉａａｏｈｎｉｔＮｎ１ａ
ＡｂｔａｔＢａｅｏｔｅｍｅｈｉｍａａｙｉｏｎｔｒｌｏｋａｐａｔｔｉｐｐｒｕｓｒｃ：ｓｄｎｈｃａｓｎｎｌｓｓｆａｕａｒｃｓｈｌ，ｓａｅｓｍｍａｚｄｈｐｖｍｅｔｈｉｒｅｔｅａｅｎ

布敦岩沥青混合料性能及工艺研究

４研究结论
全等问题，通过试验，研究应用矿渣硅酸盐水泥，掺加粉煤灰、磨
１）使用现在大量生产的矿渣水泥，而非专用的抗硫酸盐水细矿渣粉、高效减水剂等配制成抗硫酸盐混凝土，并应用到工程
泥，配制高性能抗硫酸盐混凝土是可行的。２）在中低强度等级混实践中，结合工程实际情况，研究方法先进，实验数据翔实。随着凝土中大量掺入粉煤灰，虽然强度有所下降但硫酸盐侵蚀的强度对工程耐久性问题的日益重视，抗硫酸盐混凝土应用将会越来越损失却在上升。可以在中低强度混凝土中单掺粉煤灰来实现抗多，该试验成果保证了抗硫酸盐混凝土的性能、质量，节约配制成
・
第４ｌ卷第２２期１２２・２０１５年８月
ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
山西建筑
Ｖｏ１．４１Ｎｏ．２２Ａｕｇ．２０１５
文章编号：１００９－６８２５（２０１５）２２ — ０１２２－０３
１）在高温性能方成。布敦岩沥青（ＢＲＡ）是呈浅褐色的微细颗粒，吸附能力很改性沥青胶浆动态流变性能。主要结论有：面，岩沥青改性沥青明显优于基质沥青。２）对于车辙因子，岩沥强。其形成过程是布敦岩经过挖掘研磨后形成。布敦岩沥青的
布敦岩沥青混合料性能及工艺研究
吴永军
摘

BRA

表５各掺量ＢＲＡ沥青混合料动稳定度与变形结果
０ ∞ Ｏ如Ｏ ∞ ０ ∞
摹
６０－０
箍５０－ｏ
昭４００
．
／／／／／，『
／
／
３０．Ｏ
２０．Ｏ
ｌ０．０
／／／／
／／
Ｉ
＞２１．６０
２．７２２（１Ｏ～１５），２．７３５（５～１０）
≤２．０
０．４７（１０～１５），０．６６（５～１Ｏ）
注：表中括号内为集料规格，ｍｍ。
收稿Ｅｌ期：２０１５－０３・２７
同掺量ＢＲＡ改性沥青及其混合料的各项性能指标，确定ＢＲＡ的最佳掺量为２０％。关键词：ＢＲＡ改性沥青；ＢＲＡ改性沥青混合料；最佳掺量；路用性能
中图分类号：Ｕ４１４文献标识码：Ａ
印尼布敦岩沥青，简称ＢＲＡ。它是一种由于古
明显，较普通沥青混合料的变形降幅分别为１２．８２％和２４．６７％。这一系列的数据结果表明，沥
从上述图表可以得到，随着ＢＲＡ的加人，沥青
混合料的动稳定度逐渐增大，而当掺量增大至２０％

１原材料试验
沥青、粗集料、细集料和填料的主要技术性质试验结果如表１～表３。

布敦岩沥青改性沥青混合料的路用性能

布敦岩沥青改性沥青混合料的路用性能
高航，周昊
（中国路桥工程有限责任公司，北京１０００１１）
摘
要：为研究布敦岩沥青混合料的路用性能，对不同掺量的布敦岩沥青混合料、普通沥青混合料和
ｓｏｎｔｅｓｔｓｏｆｏｒｄｉｎａｒｙａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｏｓａｇｅＢｕｔｏｎｒｏｃｋｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔａｎｄＳＢＳｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｐａｖｅｍｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄ．ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｏｒｄｉｎａｒｙＢｕｔｏｎｒｏｃｋｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅｓｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｗａｔｅｒｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ，１ＯＷｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｒａｃｋｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｆａｔｉｇｕｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒ — ｉｎｇｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｌａｗａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｆａｃｔｏｒｓ，ｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｔｈｅｂｅｓｔｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｈｅＢｕｔｏｎｒｏｃｋｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｉＳ３．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂｕｔｏｎｒｏｃｋｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔ；ｒｏａｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｏｐｔｉｍａｌｄｏｓａｇｅ

印尼布敦岩改性沥青的路用性能研究

印尼布敦岩改性沥青的路用性能研究
印尼布敦岩改性沥青的路用性能研究
分析印尼布敦岩沥膏的形成及改性机理,并且通过对掺加不同剂量的混合料进行室内车辙试验、低温弯曲试验和水稳性试验以及实体工程的应用,这项研究证明,采用布敦岩改性沥青具有良好的路用性能.
作者：靳进钊 JIN Jin-zhao 作者单位：河北省交通建设监理咨询有限公司,河北,石家庄,050091 刊名：交通标准化英文刊名：COMMUNICATIONS STANDARDIZATION 年，卷(期)：2009 ""(5) 分类号：U414 关键词：布敦岩沥青抗车辙水稳性低温开裂。

布敦岩沥青混合料性能试验

布敦岩沥青混合料性能试验研究摘要：本文通过不掺布敦岩沥青和掺3%布敦岩沥青进行车辙试验、冻融劈裂试验、马歇尔试验，低温弯曲试验，评价掺布敦岩沥青混合料得高温性能，低温性能、水稳定性。

研究表明掺3%的布敦岩沥青其路用性能有很好的改善。

关键词：道路工程；岩沥青；混合料；路用性能0引言印尼布敦岩沥青[1](buton rock asphalt简称bra)是产于印度尼西亚布敦岛的天然岩沥青，其中沥青含量约20%, 其余为石灰岩矿物质。

岩沥青中沥青的软化点达到70︿90℃，耐老化性能好,可作为石油沥青的改性剂。

同济大学刘树堂、杨永顺[2]，利用电子探针检测知：bra中主要含有碳、氧、硫、硅、镁、铝、钙、钾及铁等元素，由于电子探针只能检测5号硼元素至92号铀元素之间的元素,所以氢元素不能被检测出来。

由于沥青主要是碳、氢化合物,因此其中应含有大量的氢元素。

现有研究表明采用布敦沥青做改性沥青沥青混合料具有良好的力学性能，适用于重交通公路，机场跑道等路面工程。

本文采用室内马歇尔试验，车辙试验和低温弯曲试验，评价外掺布敦岩沥青的路用性能。

为岩沥青改性沥青混合料组成设计提供参考。

主要评价指标为稳定度、动稳定度、弯曲应变能。

1 原材料性质1.1沥青试验表1 sk70沥青技术性能项目试验结果技术要求针入度（25℃，100g， 5s，0.1mm） 58 50～70针入度指数p.i -1.17 ≥0.5延度（5cm/min，5℃，cm）＞150 ≥100软化点（℃）48 40～60闪点（℃）＞230 ≥230溶解度（％）99.5 ≥99.0密度（15℃，g/cm3） 1.036 实测1.2集料试验本项目ac-13型沥青混料试验所采用的集料为安徽巢湖散兵石灰岩，集料粒径规格分别为s10（10～15mm）、s11（5～10mm）、s14（3～5mm）和s16（0～3mm）试验结果见表2。

表2 面层集料技术性质集料规格/mm 压碎值/(%) 含泥量/(%) 表观密度/(g/cm-3) 吸水率/(%)19~37.518.2 0.35 2.741 0.189.5~19 0.96 2.734 0.214.75~9.5 1.12 2.746 0.450~4.75 13.7 2.730 2.471.3矿粉试验表3 矿粉技术性质试验项目试验结果技术要求表观相对密度（g/cm3） 2.783 ≮2.50矿粉亲水系数0.87 ＜1含水量（％）0.09 ≯1塑性指数 2 ＜4粒度范围＜0.6mm＜0.15mm＜0.075mm 10093.589.5 10090～10075～1001.4岩沥青试验由于我国还没有布敦岩沥青的技术指标，因此在进行试验时采用印尼的国家准。

基于干法的布敦岩沥青改性沥青混合料性能研究

基于干法的布敦岩沥青改性沥青混合料性能研究摘要：通过对两种级配条件下掺加岩沥青的沥青混合料进行高温车辙试验和水稳定性试验，研究了干法添加工艺对布敦岩沥青改性沥青混合料性能的影响，结果表明掺加岩沥青能够有效改善沥青路面的使用性能。

关键词：布敦岩沥青干法高温稳定性水稳定性1 概述近些年来，随着国内外技术人员对岩沥青的关注，天然岩沥青在路面材料中的应用逐渐增多，国外的北美岩沥青、布敦岩沥青BRA等纷纷进入我国公路市场，在阿尔巴尼亚、伊朗及我国的四川、新疆等地也发现了丰富的岩沥青资源。

通常岩沥青改性沥青的工艺主要有两种：一种是湿法，就是将岩沥青与基质沥青混合搅拌成天然改性沥青，再与集料进行干拌；另外一种是干法，就是先将岩沥青与集料进行干拌，再加入沥青进行拌合，岩沥青在拌合过程中可以作为一种填料进行添加[1]。

由于干法施工工艺较为简单，在生产过程中应用较为方便，因此，本文针对布敦岩沥青的干法添加工艺的改性效果进行研究。

2 原材料与混合料级配2.1 原材料基质沥青采用茂名A-70沥青，岩沥青为印度尼西亚布敦岩沥青，本文的试验研究采用了AC-16和AC-25两种级配，AC-16的粗细集料均采用云南墨江360石料场的玄武岩，AC-25的粗细集料均采用云南奎龙料场的石灰岩，矿粉采用云南奎龙料场生产的矿粉。

2.2 混合料级配沥青混合料采用AC-16和AC-25两种级配，分别采用基质沥青混合料和岩沥青改性沥青混合料进行对比研究。

根据马歇尔热拌沥青混合料配合比设计方法，确定AC-16和AC-25的沥青混合料最佳油石比为5.0%和4.1%。

在岩沥青混合料中，岩沥青的掺量为沥青混合料质量的2.5%，岩沥青中的沥青含量为35.36%，灰分含量为64.64%，按照等量取代的原则取代相应的基质沥青与矿粉。

3 性能评价3.1 车辙试验车辙试验是评价沥青混合料在规定温度条件下抵抗塑性流动变形能力的方法。

根据我国现行规范分别对四种沥青混合料进行车辙试验，结果见表1所示。

布敦岩沥青混合料的油石比选择研究

布敦岩沥青混合料的油石比选择研究摘要：为提高布顿岩沥青混合料的综合路用性能，以70号A级道路石油沥青与AC20级配为依据，采用干法实施了基于布敦岩沥青混合料路用性能的油石比选择及其掺量对路用性能的影响研究。

结果表明：布敦岩沥青油石比的变化对路用性能影响较大，合理选择油石比可显著提高综合路用性能，较优油石比为0.5%～1.0%时的路用性能接近于SBS 改性沥青混合料。

关键词：道路工程；布敦岩沥青；油石比；AC20沥青混合料；路用性能布敦岩沥青（Buton Rock Asphalt简称BRA)是产于印度尼西亚布敦岛的天然岩沥青，作为一种硬质沥青，可替代部分石油沥青后提高沥青混合料的路用性能1），国内相关学者对此新材料应用的进行了试验与工程研究。

查旭东等认为2），20%BRA掺量下的AC-13C改性沥青混合料综合路用性能改善效果最佳；郝培文等认为3），布敦岩沥青可以显著改善沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性能，推荐布敦岩沥青的合理掺量为 3.5%；刘树堂等认为4），布敦岩中的沥青能明显改善基质沥青的高温性能，但同时降低其低温性能；樊亮，申全军等认为5），经天然北美岩沥青改性后的沥青其高温性能大为提高，感温性得到改善，抗老化能力和稳定性有所加强；黄文通，徐国元认为6），布敦岩沥青混合料的马歇尔稳定度、劈裂抗拉强度和水稳定性明显优于基质沥青混合料和SBS 改性沥青混合料，稳定度远远高于基质沥青混合料，接近于SBS 改性沥青混合料，且布敦岩沥青能有效改善混合料的低温性能，但当布敦岩沥青掺量从20%增加到25%时，混合料的低温性能有所降低；岩沥青作为路面使用的一种新型材料，目前限于试验段使用，尚未像SBS改性沥青材料大规模应用于沥青路面中，规范7)仅说明“天然岩沥青可以单独与石油沥青混合料使用或与其他改性沥青混融后使用”。

[1] [2]1 BRA岩沥青原材料试验及级配设计粗集料为石灰岩集料，细集料为0～3mm的石灰岩机制砂，填料为矿粉，道路石油沥青等级为A级70号（以下简称基质沥青），技术指标符合规范7）要求；布敦岩沥青原材料水洗法筛分、布敦岩沥青经燃烧后干法筛分与燃烧后水洗法筛分及其纯岩沥青含量、密度、亲水系数与沥青含量试验结果分别如表1、表2、表3、表4、表5。

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印尼布敦天然岩沥青改性沥青及混合料性能研究报告目录1 总体说明 (1)1.1 试验说明 (1)1.2 试验用原材料说明 (1)1.3 试验流程说明 (2)2 原材料性能检验 (3)2.1 基质沥青性能试验 (3)2.2 布敦岩沥青性能试验 (3)2.3 粗、细集料性能试验 (4)2.4 填料性能试验 (4)3 布敦岩沥青改性沥青掺配比例优化研究 (5)3.1 布敦岩沥青改性沥青制备方法 (5)3.2 布敦岩沥青改性沥青室内制备工艺 (5)3.3 不同掺配比例下岩沥青改性沥青性能试验 (6)3.4 研究小结 (7)4 布敦岩沥青改性沥青混合料配合比优化设计 (7)4.1 中面层AC-20型沥青混合料配合比设计 (7)4.2 表面层AC-13型沥青混合料配合比设计 (14)4.3研究小结 (20)5 布敦岩沥青改性沥青混合料性能试验研究 (21)5.1 高温抗车辙性能试验 (21)5.2 水稳定性试验 (23)5.3 低温抗裂性能试验 (25)5.4 研究小结 (27)6 结论及建议 (27)印尼布敦天然岩沥青改性沥青及混合料性能研究报告1总体说明1.1 试验说明（1）本次试验由上海华隆矿产品股份有限公司委托我院进行，主要对印尼布敦天然岩沥青改性沥青及其混合料的性能进行试验研究。

（2）本次试验根据委托方提供的《布敦天然岩沥青BMA改性沥青路面应用技术规程》对布敦天然岩沥青的性能进行检测及评定，严格按照交通运输部颁发的《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）、《公路路面基层施工技术规范》（JTJ 034-2000）、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ 052-2000）及《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）相关规定对试验用其他原材料进行全项检测及评定。

（3）本次试验结果仅对试验样品负责，印尼布敦天然岩沥青由委托方提供；基质沥青、石料及填料由我院提供。

（4）布敦天然岩沥青改性沥青混合料配合比设计采用马歇尔方法确定其最佳沥青用量，混合料最大理论密度采用沥青浸渍法实测得到，混合料毛体积密度均采用表干法进行测定。

（5）本研究报告采取“湿法”进行布敦天然岩沥青改性沥青及其混合料的试验研究，试验温度控制条件为：矿料加热温度为190℃，拌和温度为170℃，成型温度为155℃～165℃。

（6）布敦天然岩沥青改性沥青混合料性能验证试验严格按照交通运输部颁发的《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）相关规定进行检验和评定；相应的试验方法严格执行交通运输部颁发的《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ 052-2000）相关规定。

1.2 试验用原材料说明本次试验用印尼布敦天然岩沥青由上海华隆矿产品股份有限公司提供；其他试验材料均由天津市市政工程研究院提供。

研究采用的原材料为：张家口产玄武岩粗集料；张家口怀来县东八里产石灰岩粗、细集料、矿粉及消石灰；沥青为滨州70号A级道路石油沥青。

试验用原材料基本情况详见表1-1。

表1-1 试验用原材料基本情况表1.3 试验流程说明2 原材料性能检验2.1 基质沥青性能试验对于70号A级道路石油沥青按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）表4.2.1－1要求进行了规定项目的试验检测，试验检测结果见表2-1。

检测结果表明，对该样品所检测项目均符合70号A级道路石油沥青技术要求。

表2-1 试验用70号A级道路石油沥青检测结果2.2 布敦岩沥青性能试验对印尼布敦天然岩沥青按照委托方提供的《布敦天然岩沥青BMA改性沥青路面应用技术规程》3.0.1中表3.0.1和3.02中表3.0.2-1要求进行了规定项目的试验检测，试验检测结果见表2-2。

检测结果表明，除灰分外，对该样品所检测项目均符合印尼布敦天然岩沥青质量技术要求。

表2-2 试验用印尼布敦天然岩沥青检测结果2.3 粗、细集料性能试验粗集料为10mm～15mm玄武岩，10mm～20mm、5mm～10mm和3mm～5mm石灰岩，试验检测项目及结果见表2-3。

检测结果表明，对各规格粗集料所检测项目均符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）关于高速公路沥青混合料表面层及中面层用粗集料质量技术要求。

表2-3 试验用粗集料检测结果细集料为机制砂，试验检测项目及结果见表2-4。

检测结果表明，对该样品所检项目均符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）关于高速公路沥青混合料用细集料质量技术要求。

表2-4 试验用细集料检测结果2.4 填料性能试验2.4.1矿粉为石灰岩矿粉，试验检测项目及结果见表2-5。

检测结果表明，对矿粉所检测项目均符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）关于高速公路沥青混合料用矿粉质量技术要求。

表2-5 试验用矿粉检测结果2.4.2消石灰为Ⅰ级镁质消石灰，试验检测项目及结果见表2-6。

检测结果表明，对消石灰所检测项目均符合《公路路面基层施工技术规范》（JTJ 034-2000）要求。

表2-6 试验用消石灰检测结果3 布敦岩沥青改性沥青掺配比例优化研究3.1 布敦岩沥青改性沥青制备方法由于印尼布敦天然岩沥青的特殊性质，其改性沥青的生产宜由有经验的工程技术人员现场操作，具体制备工艺为：将基质沥青升温至150℃，按预定比例加入岩沥青，在温度145℃～155℃内进行搅拌，最高温度不得超过160℃，搅拌时间一般为25 min～30min，使岩沥青均匀分散于基质沥青中。

在150℃温度下恒温静置15 min～30min，沉淀去掉成品中大量的矿物质颗粒和粉末后，即得到布敦天然岩沥青改性沥青。

制备布敦岩沥青改性沥青时应严格控制好生产各阶段的温度，温度过高会导致基质沥青老化，而温度过低则会致使岩沥青熔融困难。

3.2 布敦岩沥青改性沥青室内制备工艺布敦天然岩沥青在沥青混合料中的应用方式分为两种：即“干法”工艺和“湿法”工艺。

其中:“干法”工艺是指，先将岩沥青和集料干拌60s，以使岩沥青均匀分散在矿料中；然后再将基质沥青按照预定用量加入，拌和90s；最后加入矿粉，再拌和60s，总拌和时间为3min。

“湿法”工艺是指，根据岩沥青改性沥青的制备方法先制备好岩沥青改性沥青；然后将岩沥青改性沥青加入到矿料中拌和90s；最后加入矿粉，再拌和90s，总拌和时间为3min。

本研究报告采取“湿法”工艺对布敦岩沥青改性沥青及混合料的性能进行试验研究。

3.3 不同掺配比例下岩沥青改性沥青性能试验为检验布敦天然岩沥青改性沥青的性能，实验室内对岩沥青和滨州70号A 级道路石油沥青分别按照内掺20%、25%和30%的比例制备岩沥青改性沥青，制备方法参照节3.1所述。

实验室对上述三种岩沥青改性沥青进行了规定项目的试验检测，试验检测结果见表3-1。

表3-1 不同掺配比例下的岩沥青改性沥青性能检测结果试验检测结果表明：（1）内掺布敦天然岩沥青对普通沥青具有明显的改性效果，普通沥青在掺加布敦天然岩沥青之后，其针入度下降、软化点上升，高温性能得到一定程度的改善。

而且，在试验范围内，随着布敦天然岩沥青内掺比例的增加，普通沥青高温性能的改善程度更加明显。

（2）在试验范围内，普通沥青在掺加布敦天然岩沥青之后，延度指标明显下降，而且随着其掺量的增加，下降程度更加明显。

通常来说，沥青常温下延度指标的下降意味着其塑性变形或延展能力的降低，但通过深入分析布敦岩沥青对普通沥青的改性机理，仔细观察布敦岩沥青改性沥青和普通沥青拉伸破坏后的断面形式，并结合布敦岩沥青改性沥青工程应用实践，认为延度试验结果是一种假象，并不能仅仅依据延度试验结果来说明内掺布敦岩沥青对普通沥青的塑性变形或延展能力有负面影响。

出现这种假象的主要原因是：布敦天然岩沥青中含有少量的矿物质颗粒和粉末，这些矿物质颗粒和粉末与普通沥青的变形模量差别较大，使得布敦岩沥青改性沥青在拉伸试验过程中会出现明显的应力集中现象，而岩沥青掺量越大，矿物质颗粒及粉末随着越多，应力集中现象随之更明显，从而使结果受到影响。

由此看出，采用常规的延度指标并不适用于评价布敦岩沥青改性沥青的塑性变形能力，布敦天然岩沥青对普通沥青塑性变形及低温变形能力的改性效果需要用更加合理先进的试验方法来进行研究。

3.4 研究小结通过布敦天然岩沥青改性沥青掺配试验，可以得出以下结论：（1）在制备布敦天然岩沥青改性沥青时，应特别注意加热温度和搅拌时间，防止沥青的老化和混融不均匀，同时应采取多次沉淀分离，降低天然岩沥青中矿物质颗粒及粉末的混入。

为防止布敦岩沥青改性沥青离析分层而影响试验结果及应用效果，在试验前应充分搅拌使其混合均匀。

（2）内掺布敦天然岩沥青对普通沥青进行改性，能够显著提高普通沥青的高温稳定性，而且，随着其内掺比例的增加，高温性能的提高程度更加明显。

（3）仅从试验结果来看，普通沥青在掺加布敦天然岩沥青之后，延度指标明显下降，而且随着其掺量的增加，下降程度更加明显。

但经过分析，不能认为内掺布敦岩沥青对普通沥青塑性变形或延展能力有负面影响，只是说明采用常规的延度指标并不适用于评价布敦岩沥青改性沥青的塑性变形能力，需要用更加合理先进的试验方法来进行研究布敦天然岩沥青对普通沥青塑性变形及低温变形能力的改性效果。

（4）布敦天然岩沥青由于含有较多的矿物质颗粒和粉末，影响其改性沥青试验结果的准确性和稳定性。

因此，布敦岩沥青对普通沥青的改性效果不宜全用常规指标来定量评价，应考虑其它方法和沥青混合料路用性能来综合评价。

4 布敦岩沥青改性沥青混合料配合比优化设计4.1中面层AC-20型沥青混合料配合比设计4.1.1 AC-20型矿料级配组成设计依据《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）关于AC-20型沥青混合料合成矿料级配范围要求及我院对于AC-20型沥青混合料合成级配的优化设计研究成果（规范级配范围及我院优化级配范围见表4-1），确定矿料级配组成见表4-2，矿料级配曲线见图4-2。

配合比设计结果为： 10mm～20mm：5mm～10mm：3mm～5mm：机制砂：矿粉=49.0：10.0：9.0：27.0：5.0。

在配合比设计第二阶段，为增加矿料与布敦岩沥青改性沥青之间的粘附力，采用内掺法加入1%的消石灰，以1:1的方式等比例替代矿粉，即5个矿粉比例=4个矿粉比例+1个消石灰比例。

表4-1 AC-20型沥青混合料规范级配范围及天津市市政工程研究院优化设计级配范围图4-2 AC-20型矿料级配曲线图表4-2 AC-20型矿料筛分及级配组成计算结果4.1.2 不同掺量下AC-20型布敦岩沥青改性沥青混合料最佳油石比的确定按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）马歇尔配合比设计方法要求及委托方提供的《布敦天然岩沥青BMA改性沥青路面应用技术规程》中4.3的要求，对25%掺量下的布敦岩沥青改性沥青混合料配合比进行两阶段设计法，即：第一阶段，按照常规马歇尔试验方法进行基质沥青混合料的配合比设计；第二阶段，在确定的普通沥青混合料最佳油石比的基础上提高0.2%、0.4%和原最佳油石比三组沥青用量进行配合比设计。