沥青胶浆常规指标的试验研究
复合纤维沥青胶浆性能研究
复合纤维沥青胶浆性能研究摘要：目前，纤维单掺沥青混合料已逐步开始广泛应用，通过掺入纤维增强沥青混合料路用性能具备研究价值。
不同纤维由于物化性质差异对混合料路用性能改善不同。
通过将不同纤维复掺以期实现各类型纤维优势互补，可实现沥青胶浆性能全面提升。
鉴于此，本文开展复合纤维沥青胶浆性能研究。
本文以玄武岩纤维为基础，分别与聚酯、木质素纤维以不同质量比例复掺制备纤维沥青胶浆，研究了纤维对沥青的吸附性能、纤维沥青胶浆的锥入度、软化点等常规性能。
关键词：复合纤维；沥青；胶浆；引言纤维作为当前沥青路面中常用的材料，可通过吸附稳定沥青、桥接加筋与沥青混合料结合形成稳定的三维增强网络，有效增强沥青胶浆性能。
在沥青应用领域中纤维种类繁多，其中主要可分为植物纤维、合成纤维和矿物纤维三类。
这三种类型的典型代表是木质素纤维、聚酯纤维和玄武岩纤维。
不同纤维由于其成分、体积参数不同导致物理化学性能差别较大，因而与沥青结合的程度区别较大，对进一步推广复核纤维沥青胶浆工程应用，具有参考意义。
纤维作为沥青混合料中常用的外掺材料，其自身的物理特性及其与沥青的结合性能则对沥青混合料性能的提升效果起决定性作用。
因此针对纤维及纤维沥青胶浆的常规性能进一步开展研究。
1、原材料试验分别选用新加坡Esso A-70#道路石油沥青及高粘SBS改性沥青，试验选用纤维稳定剂分别为木质纤维素（以下简称“CF”）、聚酯纤维（以下简称“PF”）及玄武岩纤维（以下简称“BF”）。
2 复合纤维沥青胶浆常规性能试验2.1 复合纤维沥青制备在复合纤维改性沥青制备中，参考现有研究确定总纤维掺量为沥青质量的3%[1,2]。
以玄武岩纤维为基础，分别选择聚酯纤维和木质素纤维复掺，按纤维复掺的掺配比例为3:0、2:1、1:1、1:2、0:3的掺配比例混合分别掺配至70#基质沥青、高粘SBS改性沥青中，制备复合纤维沥青胶浆。
主要制备步骤如下：①将所需掺加的纤维放置烘箱于105℃下保温2h，烘干至恒重，确保纤维干燥；②将试验用的沥青放置烘箱保温2h（70#基质沥青选择160℃、高粘SBS改性沥青选择175℃），使得沥青加热至液体流动状态；③在特定加热条件下，按预定的掺配比例及掺量称取纤维，将纤维多次缓慢掺入沥青中，同时用玻璃棒均匀搅拌分散后再进行下一次添加。
沥青三大指标实验
沥青针入度试验（一）试验目的：评定沥青粘滞性，确定沥青标号，并作为控制施工质量的依据。
（二）仪器设备：针入度仪、标准针、温度计等。
（三）试验步骤1、准备工作：加热、脱水、过筛、制模、养护。
2、将盛样皿放在试验温度±0.1℃平底玻璃皿中的三脚支架上。
3、使针尖恰好与试样表面接触。
拉下刻度盘的拉杆，使与针连杆顶端轻轻接触，调节刻度盘指针指示为零。
4、开动秒表5s，用手紧压按钮，使标准针自动下落贯入试样。
5、拉下刻度盘拉杆与针连杆顶端接触，读取读数，准确至0.5(0.1mm)。
6、同一试样平行试验至少3次，各测试点之间及与盛样皿边缘的距离不应少于10mm。
（四）结果整理1、同一试样3次平行试验结果的最大值和最小值之差在表中规定偏差范围内时，计算3次试验结果的平均值取整作为针入度试验结果，以0.1mm为单位。
（五）注意事项1、标准针用蘸有三氯乙烯溶剂的棉花或布擦净、擦干，再进行第二次试验。
2、测定针入度大于200的沥青试样时，至少用3支标准针。
3、在沥青加热的次数不得超过2次，以防沥青老化影响试验结果。
4、灌模剩余的沥青应立即清洗干净，不得重复使用。
沥青软化点试验（环球法）（一）试验目的：沥青软化点是反映沥青温度稳定性的指标，测定该指标以便控制施工质量。
（二）仪器设备：软化点试验仪、加热设备、石棉网等。
（三）试验步骤1、准备工作：加热、脱水、过筛、制模、养护。
2、软化点测定试样软化点在80℃以下者：(1) 试样、试样环、金属支架、钢球、钢球定位环等养护（水温为5℃±0.5℃水中）。
(2) 烧杯内注入新煮沸并冷却至5℃的蒸馏水，水面略低于立杆上的深度标记。
(3) 将试样环放置在软化点试验仪中，调整水面至深度标记，并保持水温为5℃±0.5℃。
(4) 将盛有水和环架的烧杯移至放有石棉网的加热炉具上，并开始加热，使杯中水温在3min内调节至维持每分钟上升5℃±0.5℃。
在加热过程中，应记录每分钟上升的温度值。
沥青胶浆的疲劳性能研究
ｉｎｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｒｏａｄ ｔｒａｆｆｉｃ．Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｅｒｐｅｔｕａｌ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｈａｓ ｍａｄｅ ｆａｔｉｇｕｅ ｄａｍａｇｅ
ｏｎｅ
ｏｆ ｔｈｅ
ｍｏｓｔ ｎｅｅｄｅｄ ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｄａｍａｇｅｓ，ＳＯ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ
ｆａｔｉｇｕｅ
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ａ
ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｗｏｒｋ ｔｏ ｓｅｅｋ ａｆｔｅｒ
ｆａｔｉｇｕｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ｏｆ ｂｉｔｕｍｉｎｏｕｓ ｂｉｎｄｅｒｓ・
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｂｉｔｕｍｉｎｏｕｓ
ｂｉｎｄｅｒｓ．Ｆａｔｉｇｕｅ
ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，Ｎｅｗ
ｔｙｐｅ
ｏｆ ｓｐｅｃｉｍｅｎ，
ＤＳＲ ｔｉｍｅ ｓｗｅｅｐ ｔｅｓｔ，Ｆａｔｉｇｕｅ ｅｑｕａｔｉｏｎ
ｍｅｉｒ
ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｒｏｐ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ・Ｔｈｅ ｆａｔｉｇｕｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｓｈｏｗｅｄ ｌｉｔｔｌｅ ｃｏｍｐａｒａｂｉｌｉｔｙ． ｗｅｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ Ｉｎ ｓｔｒａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｍｏｄｅ，ｔｈｅ ｆａｔｉｇｕｅ ｔｅｓｔｓ
武汉理工大学 硕士学位论文 沥青胶浆的疲劳性能研究 姓名：刘全涛 申请学位级别：硕士 专业：材料学 指导教师：吴少鹏 20080501
摘
要
随着交通量的日益增大，疲劳破坏已经成为路面最主要的破坏形式之一。 永久路面的兴起与应用使疲劳破坏成了路面研究与设计最需要预防的破坏模 式，因此加深对沥青及沥青混合料的疲劳性能的认识已经成为客观需要。然而 现有的沥青胶浆疲劳评价方法还存在很多不足，需要探索新的方法评价沥青胶 浆的疲劳性能。 本文引入一种新型实验样品，使用自制的夹具，建立新的实验系统进行动 态剪切流变仪（ＤＳＲ）时间扫描实验，研究沥青胶浆的疲劳性能，解决了沥青胶 浆与ＤＳＲ转子界面粘结破坏问题，同时避免了边缘效应的影响。考虑到沥青胶 浆本身对循环加载的抵抗作用以及循环加载造成的破坏在沥青胶浆样品中发展 过程的速度快慢问题，将复合剪切模量（相位角）．加载循环次数曲线中沥青胶 浆的各种宏观力学性能发生剧烈变化的过渡点定义为疲劳点。针对ＤＳＲ在不同 频率下所施加扭矩的变异性，引入一个与频率ｆ有关的修正因数ＣＦ。 采用应力控制模式首先研究了应力、温度、频率对基质沥青胶浆疲劳性能
沥青三大指标实验
沥青三大指标实验沥青作为一种常用的道路材料，其质量的好坏直接影响着道路的使用寿命和安全性能。
因此，在生产和施工过程中，需要对沥青进行一系列的实验来评价其性能。
本文将介绍沥青三个重要的指标实验：针入度、软化点和延度。
一、针入度实验针入度是评价沥青黏度的一种方法，通过测量在一定温度条件下，标准试验针在一定时间内从负荷自由落下穿透沥青的深度来反映其黏度。
常用的实验方法是按照国家标准《公路沥青和沥青混合料试验规程》（JTGE20-2024）中的要求进行。
实验步骤：1.准备沥青试样：将所需测试的沥青样品放入试验钵中，加热至试验温度，待试样完全熔化后搅拌均匀。
2.温度设定和测定：将试验针和标准试验容器准备好，并分别测定它们的质量。
3.试验进行：将试验钵放入试验设备中，调整试验温度并等待沥青样品温度稳定。
然后将试验针放置在试验容器上，并快速释放负荷，使试验针自由垂直落下刺入沥青样品中。
等待一定时间后，将试验针取出，测量试验针刺入的深度。
4.实验数据处理：记录所得的试验针刺入深度，计算平均值。
根据国家标准中的表格，将针入度值转换为相应的黏度值。
二、软化点实验软化点是指沥青在一定温度下变软或不流动的温度，可以用来评价沥青的热稳定性和耐高温变形能力。
常用的实验方法是按照国家标准《公路沥青和沥青混合料试验规程》中的要求进行。
实验步骤：1.准备沥青试样：根据实验要求，准备沥青试样并放入软化点杯中。
2.实验设备准备：预热软化点仪，将试样杯放入软化点仪中，并将温度上升到指定温度。
3.软化点测定：将软化点杯放入软化点仪中，观察到试样开始变软并不再流动时停止升温，并记录此时的温度。
4.实验数据处理：记录所得的软化点温度。
三、延度实验延度是指沥青在一定温度下能够延伸的长度。
沥青的延度与其柔软程度和抗变形能力密切相关，常用来评价沥青的变形特性和耐水性能。
沥青的延度实验按照国家标准《公路沥青和沥青混合料试验规程》的要求进行。
实验步骤：1.准备沥青试样：根据实验要求，准备沥青试样，并将其加热至试验温度。
不同类型纤维沥青胶浆性能试验研究
d o i :10.3963/j .i s s n .1674-6066.2023.05.013不同类型纤维沥青胶浆性能试验研究李光伟,桑伟宁(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,合肥230088)摘 要: 研究三种类型的纤维(聚酯纤维㊁玄武岩纤维㊁木质素纤维)掺入对沥青胶浆性能影响的好坏程度㊂通过D S R (动态剪切流变试验)㊁B B R (弯曲蠕变劲度试验)分析不同类型纤维掺入后沥青胶浆的高低温性能㊂结果表明:纤维掺入对沥青胶浆的高温性能有显著的提升作用,尤其以聚酯纤维提升效果最好,其高温抗车辙因子是不掺纤维沥青胶浆的2.7倍㊂在对沥青胶浆低温性能的提升效果上,木质素纤维最好,玄武岩纤维最差㊂关键词: 道路工程; 纤维; 沥青胶浆; 性能试验E x p e r i m e n t a l S t u d y o nP r o p e r t i e s o fD i f f e r e n t T y p e s o fF i b e rA s ph a l tM o r t a r L IG u a n g -w e i ,S A N G W e i -n i n g(A n h u iT r a n s p o r t a t i o nP l a n n i n g D e s i g na n dR e s e a r c h I n s t i t u t eC o ,L t d ,H e f e i 230088,C h i n a )A b s t r a c t : T h e i n f l u e n c e o f t h r e e t y p e s o f f i b e r s (p o l y e s t e r f i b e r ,b a s a l t f i b e r a n d l i g n i n f i b e r )o n p e r f o r m a n c e o f a s -p h a l tm o r t a rw a s s t u d i e d .T h e d e g r e e o f i m p r o v e m e n t o r d e t e r i o r a t i o n i n t h e p r o p e r t i e s o f t h e a s p h a l tm o r t a rw a s a n a -l y z e du s i n g D S R (d y n a m i c s h e a r r h e o l o g i c a l t e s t )a n dB B R (b e n d i n g c r e e p s t i f f n e s s t e s t )a f t e r d i f f e r e n t t y pe s of f i b e r s w e r e a d d e d .T h e s t u d y i n d i c a t e s t h a t :T h e a d d i t i o n o f f i b e r s s ig n i f i c a n t l y i m p r o v e s th e hi g h -t e m p e r a t u r e p e r f o r m a n c e o f a s p h a l tm o r t a r ,e s p e c i a l l yp o l y e s t e r f i b e r sw h i c h s h o wt h e b e s t p e r f o r m a n c e .T h e h i g h -t e m p e r a t u r e r u t t i n g f a c t o r o f a s -p h a l tm o r t a rw i t h p o l y e s t e r f i b e r s i s 2.7t i m e s t h a t o f a s p h a l tm o r t a rw i t h o u t f i b e r s .A s f o r t h e i m p r o v e m e n t o f l o w -t e m p e r a t u r e p e r f o r m a n c e o f a s p h a l tm o r t a r ,l i g n i n f i b e r s s h o wt h e b e s t p e r f o r m a n c ew h i l e b a s a l t f i b e r s s h o wt h ew o r s t p e r f o r m a n c e .K e y wo r d s : r o a de n g i n e e r i n g ; f i b e r ; a s p h a l tm o r t a r ; p e r f o r m a n c e t e s t 收稿日期:2023-06-27.作者简介:李光伟(1994-),助理工程师.E -m a i l :1249678169@q q.c o m 纤维是一种经济有效的添加剂,能在少量添加的情况下显著提高沥青混合料的各项性能[1]㊂在J e n q 等[2]于20世纪90年代进行的比较研究中,聚酯纤维与聚丙烯纤维都能提高混合料的高低温性能,防止路面开裂㊂张宏武[3]在高温下的车辙实验中发现,玄武岩纤维对沥青路面材料的高温抗变形能力具有显著提升效果㊂杨盼盼[4]则通过两种不同的加载模式进行疲劳加载试验,结果发现玄武岩纤维能够较好地提升S MA (沥青玛蹄脂-碎石混合料)及S U P (高性能沥青混合料)类型沥青路面的抗疲劳开裂能力㊂根据B a t i s t a 等[5]对木质素改性沥青胶浆的物理和化学性能的分析,木质素纤维能够明显改善沥青胶浆的抗氧化性㊁抗老化性和高温抗车辙性能,其中以6%的木质素沥青胶浆改性效果最佳㊂综合以上研究成果,不难发现纤维是一种极具潜力的沥青添加剂,可以显著提高沥青的多种性能,特别是在高温和老化等恶劣环境下,其表现尤为出色㊂因此,有必要加强对纤维等高分子材料的研究和应用,以进一步提升沥青的性能表现,推动可持续发展和生态保护的目标的实现㊂1 纤维物理指标与微观形貌为了提高S MA 沥青混合料的耐久性和抗裂性等性能,往往会向沥青混合料中添加纤维㊂虽然纤维在35建材世界 2023年 第44卷 第5期沥青混合料中的比例很小,但对混合料的性能影响重大㊂选用了三种常用的纤维:聚酯纤维㊁木质素纤维和玄武岩纤维,并对它们的性能进行分析㊂试验使用产自四川的聚酯纤维㊁江苏的木质素纤维和安徽的玄武岩纤维,其物理性能指标见表1㊂此外,使用热场发射扫描电子显微镜对三种纤维的表面形态特征进行了观察,如图1所示㊂微观状态下聚酯纤维呈束状形态,每根纤维之间紧密联系,高倍数电镜下可看出,聚酯纤维呈圆柱体,表面较为光滑㊂单根纤维表面有凹槽㊂木质素纤维呈网状,相互之间交错复杂㊂木质素纤维形态不规则㊂单根纤维的长短㊁粗细㊁形态有差异,有些纤维表面有破损,表面不光滑㊂单根玄武岩纤维呈圆柱状,形态笔直,多根玄武岩纤维呈紧密束状排列,单根玄武岩纤维表面呈折页状㊂表1 纤维物理技术指标技术指标玄武岩纤维聚酯纤维木质素纤维颜色金褐色乳白色乳白色直径/μm 1421-长度/mm 66<6抗拉强度/M P a 3800530-断裂伸长率/%3.228-密度/(g ㊃c m -3)2.741.330.97熔点/ħ1450~1500245~260-灰分含量/%--17.7密度/(g ㊃c m -3)--0.972 纤维沥青胶浆试验2.1 动态剪切流变试验(D S R )按照‘公路工程沥青及沥青混合料试验规程“(J T GE 20 2011)进行D S R 试验㊂根据合肥市夏季气温,选定试验温度㊂合肥市近30年来,夏季最高温度为41ħ,钢桥面温度比气温高30~35ħ,D S R 试验温度取80ħ㊂制作木质素纤维㊁聚酯纤维㊁玄武岩纤维沥青胶浆及不同纤维混掺沥青胶浆,用D S R 试模制作直径为24mm 的圆形试件,每组试验成型2个试件㊂将三种纤维分别作为填料与S B S 改性沥青形成沥青胶浆,比较三种纤维的抗高温性能㊂D S R 试验用抗车辙因子表征沥青胶浆的抗高温性能,其值越大,表明沥青胶浆的抗高温性能越好㊂将纤维的掺量均取为4.5%(占沥青质量的百分比),每组试件取平均值,结果见表2㊂K =|G *|/s i n δ式中,K 为高温抗车辙因子,k P a ;|G *|为复数剪切模量,P a ;δ为相位角,ʎ㊂表2 不同纤维沥青胶浆D S R 试验结果纤维δ/(ʎ)|G *|/P a K /k P a 不掺90.028452.845聚酯90.075697.569木质素90.042294.229玄武岩90.043224.32245建材世界 2023年 第44卷 第5期建材世界2023年第44卷第5期实验结果表明,不同类型的纤维掺入沥青胶浆后,抗车辙因子会出现显著差异㊂在掺纤维量为4.5%的情况下,聚酯纤维掺入后的沥青胶浆抗车辙因子为7.569k P a,是不掺纤维胶浆的2.7倍㊂而木质素纤维和玄武岩纤维的抗车辙因子分别只有聚酯纤维掺入胶浆抗车辙因子的55.9%和57.1%㊂基于实验结果,可以得出不同类型纤维掺入沥青胶浆后抗车辙性能的大小顺序为:聚酯纤维>玄武岩纤维>木质纤维>原沥青㊂聚酯纤维的抗车辙性能最佳,能将胶浆的抗车辙因子提高到较高的水平,而木质素纤维和玄武岩纤维的抗车辙因子相比聚酯纤维而言相对较低㊂2.2弯曲蠕变劲度试验(B B R)沥青弯曲蠕变劲度试验是用来测定沥青胶浆在低温条件下抗裂性能的一项重要试验方法㊂该试验的主要测试指标包括弯曲蠕变劲度和蠕变曲线斜率m㊂弯曲蠕变劲度反映了沥青胶浆在低温环境下的变形能力,其数值越大表明其低温性能越差;而m值则反映了沥青胶浆的应力释放速度和松弛能力,数值越大表明其应力释放速度越快,松弛能力越强[6]㊂进行沥青弯曲蠕变劲度试验时,需要按照‘规程“T 0627制作标准试件㊂试验中,需要将试件置于恒定的低温环境下,进行多次往复弯曲加载,以获得其弯曲蠕变劲度和蠕变曲线斜率m的数据,得到沥青胶浆在低温环境下的变形能力和断裂特性信息㊂使用三种纤维制作沥青胶浆(沥青为S B S改性沥青),纤维掺量均取4.5%,测试不同纤维沥青胶浆的低温性能,试验结果见表3㊂表3不同纤维沥青胶浆B B R试验结果纤维压力P/m N形变d/mm实测劲度/M P a预估劲度/M P a m值聚酯9721.34363.563.40.464玄武岩9711.22064.364.20.445木质素9731.25062.862.90.485由表3可以看出,三种不同类型的纤维沥青胶浆在低温条件下的性能表现不同,m值的大小关系为:木质素纤维>聚酯纤维>玄武岩纤维㊂沥青胶浆的劲度大小关系为:木质素纤维<聚酯纤维<玄武岩纤维㊂木质素纤维沥青胶浆的m值最大,劲度最小,低温性能最好;而玄武岩纤维沥青胶浆的低温性能最差㊂可知,木质素纤维在低温环境下具有较强的松弛能力,能够防止沥青胶浆在低温下发生裂缝㊂3结论a.纤维胶浆D S R试验中,纤维沥青胶浆抗车辙因子最大的是聚酯纤维单掺,达到7.569k P a,是不掺纤维沥青胶浆的2.7倍,是木质素㊁玄武岩纤维沥青胶浆的1.79倍㊁1.75倍,高温性能最佳㊂b.沥青胶浆B B R试验中,木质素纤维沥青胶浆的m值最大,劲度最小,低温性能最好;玄武岩纤维沥青胶浆低温性能最差㊂参考文献[1]李宁宁.玄武岩纤维沥青混合料裂缝扩展研究[D].呼和浩特:内蒙古工业大学,2018.[2]J e n q YS.P e r f o r m a n c eE v a l u a t i o no fF i b e rR e i n f o r c e dA s p h a l tC o n c r e t e[M].O h i oS t a t eU n i v e r s i t y:D e p a r t m e n t o fC i v i lE n g i n e e r i n g,1994.[3]张宏武.玄武岩纤维沥青混合料高温性能评价[J].湖南交通科技,2018,44(4):68-70,73.[4]杨盼盼.玄武岩纤维沥青混合料高温及疲劳性能试验研究[D].扬州:扬州大学,2019.[5] B a t i s t aKB,P a d i l h aRPL,C a s t r oT O,e t a l.H i g h-t e m p e r a t u r e,L o w-t e m p e r a t u r e a n dW e a t h e r i n g A g i n g P e r f o r m a n c e o fL i g n i n M o d i f i e dA s p h a l tB i n d e r s[J].I n d u s t r i a l C r o p s a n dP r o d u c t s,2018,111:107-116.[6]吴萌萌,李睿,张玉贞,等.纤维沥青胶浆高低温性能研究[J].中国石油大学学报(自然科学版),2015,39(1):169-175.55。
沥青的三大指标试验步骤和要点
沥青针入度试验一、适用范围本试验标准试验条件为温度25℃，荷重100g，灌入时间5s,以计。
用本方法评定聚合物改性沥青的改性效果时，仅适用于融混均匀的样品。
非经注明，标准针、沧州路仪试验仪器有限公司专业沥青设备制造商客服部针连杆与附加砝码的总质量为100±，试验温度问25℃，针入度贯入时间为5s。
根据需要入采用其他核试验条件是，应在试验结果中注明。
本方法适用于侧道路石油沥青、液体石油沥青蒸馏或乳化沥青蒸发后残留物的针入度。
二、主要试验步骤1、把盛有试样的平底玻璃皿置于针入度仪的平台上。
慢慢放下针连杆，使针尖恰好与试样表面接触，刻度调零。
2、开动秒表5s后读取刻度盘指针读数，准确至。
3、平行试验至少进行3次，各点之间及与试样皿边缘的距离不应小于10mm。
4、测定针入度指数PI时，按同样发在其他温度下分别测定沥青的针入度。
三、沥青三大指标（针入度试验/延度试验/软化点试验）计算用画诺模图法测出针入度。
四、应报告标准（25℃）沧州路仪试验仪器有限公司专业沥青设备制造商客服部时的针入度T以及其他试验温度T所对应的针入度P，及由此求取针入度指数PI、当量软化点T、当量脆点T的方法和结果，当采用计算法时，应报告按公式回归的直线相关系数R。
沥青延度试验一、适用范围本方法适用于测定道路石油沥青、液体沥青蒸馏残留物和乳化沥青蒸发残留物等材料的延度。
试验通常采用的温度为25℃、15℃、10℃或5℃，拉伸速度为5cm/min±min.二、主要试验步骤1、准备好试模，灌模后保温在恒温水槽。
2、将试模固定在延度仪上，开动延度仪，试件拉断时，读取指针所指标尺上的度数，以厘米表示。
三、沥青三大指标（针入度试验/延度试验/软化点试验）报告同一试样，每次平行试样不少于3个，如每个都大于100cm，试验结果记作“>100cm”；若其中有一个小于100cm时，且最大值或最小值与平均值之差满足重复性试验精密度要求，则取3个测定结果的平均值的整数作为延度试验结果，若平均值大于100cm，记作“>100cm”；沧州路仪试验仪器有限公司专业沥青设备制造商客服部若最大值或最小值与平均值之差不符合重复性试验精密度要求时，试验应重新进行。
沥青胶浆高温性能的正交试验研究
２ ，对 疲 劳贡献率 为 ５ ，对温 度裂 缝 的贡献 ９／条件 的 限制 ，对纤维 增 ７ ２ ］ 强沥 青胶浆 性能 的研 究并不 多 ，为分析 和评价 纤 维用 量 、纤 维种 类及 粉油 比对沥 青胶浆 高温性 能
的影 响 ，采用 动态剪 切流变 仪对 沥 青胶 浆进 行拟
表 ５ 沥 青 胶 浆 性 能 试 验 结果
３７ ８ ８ ０ ． ４
２１ ６ ９ ．６ ２ ３ ０７ ． ４ １ ９ ３９ ９ ３ ３ ． ４
６ ． ０ ４ ２ ６ ． Ｏ ５ ３ ６ ． Ｏ ４ ８
４ １ ． ７ １ ４ ９
２ ． Ｏ ２ ５ １． ９ ０ ０ １ ． ７ ４ ６ １． ３ ０ ４
纤 维 种 类差 异 的影 响 比纤 维 用量 的影 响 大 ，表 明 温 度 较 低 时 ，纤 维 的增 强作 用 更 突 出。
关 键 词 动态 剪 切流 变仪 沥青 胶 浆 正 交试 验 高温 性 能
由于沥 青混合 料所 固有 的粘 弹特性 、影 响沥 青路 面高温特 性 因素 的多样 性 、车辙 形成 的复杂 性 ，使 得永 久性 变形成 了一个世 界性 的难题 ，是 沥 青路 面 的最有 危害 的破 坏形 式 之一 ｌ 。聚合物 １ ］ 纤 维是 一种 新 型增强材 料 ， 具有高 强 、 模量 、 高 可 吸附 沥青等 优 点 ，可 用在 沥青混 合料 中作 增强剂 和稳 定剂 ，改 善沥 青混合 料高温 性 能 ，使 用越 来 越广 泛 。 青胶 浆是 混合 料 中粗 集料 的分 散介质 ， 沥 虽然 在沥 青混 合料 中所 占 比例 不大 ，但 它 的组 成 结构 决 定了沥 青混合 料 高温稳 定性 和低温 抗变 形 能 力 ，对 路 面 的 性 能 起 十 分 重 要 的重 用 。根 据 Ｓ Ｐ研 究 成 果 ，沥 青 对 高 温 车 辙 的 贡 献 率 为 ＨＲ
沥青三大指标试验分析
反映出《规范》编制过程中存在“漏洞问题”，待同行们商榷后加以完善。
此类问题就三大指标试验来讲笔者归纳有5条，由于本文篇幅所限，这类问题以及仪器不同引起的系统误差，沥青取样、送样方法不同引起的误差以及气泡如何进入试模，如何防止气泡进入试模，进入试模的气泡如何处理等问题将另行论述。
◆作者：湖北省孝襄高速公路指挥部中心试验室杨明杨国平刘焕成张治平Evaluation of On-site Operation of Three Main Indexes Test of AsphaltYang Guoping Yang Ming Liu Huancheng Zhang ZhipingCentral laboratory of Xiaoaxiang Empressway Headquarter, Hubei ProvinceGuangshui Hihgway Agency, HubeiAbstract: Some common defects in the empiric operation of penetration, ductility indexes and softening point tests were analyzed, and some knotty problems existing in the said three main tests were put forward based on detailed data. Finally, some recommendations for improving "The Test Rules of Asphalt and Asphalt Mixture" were presented.Keywords: Penetration; Ductility; softening point; Empiric operation; Precision。
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沥青胶浆常规指标的试验研究
在沥青混合料中，发挥粘结作用的是沥青胶浆，最初级的粘结作用发生在沥青胶浆中以及沥青胶浆与集料的粘结面[1，2]。
矿粉在填充矿料间隙的同时，与沥青相互作用形成高粘度的沥青胶浆，将集料粘结在一起[3]。
作为沥青混合料结构形成的决定性因素，沥青胶浆的性能受粉胶比变化影响，进而直接关系到沥青混合料的强度、高温性能、低温性能、水稳性能等重要路用性能。
因此，对于沥青胶浆的性能的研究是有必要的。
标签：沥青胶浆；常规指标；试验；研究
1 试验研究内容
通过沥青胶浆的针入度、软化点和延度试验，分析粉胶比与沥青胶浆性能的关系。
试验通过机械搅拌，采用90#石油沥青，与石灰石矿粉制备粉胶比为0.8，0.9，1.0，1.1，1.2，1.3，1.4的沥青胶浆。
针入度、软化点、延度和粘度试验均按照JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》的要求进行。
1.1 针入度与针入度指数PI
针入度在一定温度条件下反映了沥青的软硬程度，是评价沥青高温性的常规指标。
针入度小，则沥青越稠，高温性能越好。
针入度指数PI是根据不同温度条件下针入度的实测值计算得出，用以评价沥青的感温性。
分别在15℃、25℃和30℃条件下进行沥青胶浆的针入度测定，并计算沥青胶浆的针入度指数PI，结果如表1。
表1 沥青胶浆针入度试验结果
图1 针入度-粉胶比变化图2 PI-粉胶比变化
由图1可知，相同粉胶比条件下，温度越高针入度值越大；温度一定时，沥青胶浆的针入度随粉胶比增加而减小。
在不同温度下针入度随粉胶比增大而减小的幅度不同，15℃时粉胶比在0.8～1.4范围内针入度积累递减只有5.7，而在30℃时却达到了25.7，从说明现了沥青胶浆易受温度影响。
图2表明沥青胶浆的针入度指数PI大于基质沥青，并且随粉胶比的增大，PI值先增大，然后趋于平缓，当粉胶比达到1.4时出现降低趋势，说明矿粉降低了沥青胶浆的感温性能，但并不是说粉胶比越大感温性就越好。
1.2 软化点和当量软化点T800
软化点表示随着温度的升高，沥青试样在一定剪切应力作用下而产生相同剪切变形时的温度。
沥青软化点越高，则粘度越高，热稳定性越好。
当量软化点是为了降低沥青中含蜡量的影响提出的用以评价沥青结合料高温性能的指标，由不
同温度下的针入度实测值计算得出。
试验结果如表2。
试验结果表明，沥青胶浆的软化点随粉胶比增大而增大，矿粉的加入使沥青发生了硬化效应，表现为沥青胶浆软化点比基质沥青软化点有不同程度的提高，軟化点最大提高了15℃。
当量软化点T800也随粉胶比的增大而提升，说明矿粉的加入提高了沥青的高温稳定性。
1.3 延度与当量脆点T1.2
延度试验简便快捷，研究表明，试验以50mm/min的速度拉伸，沥青的应变速率大体上为10-2s-1，比沥青路面温缩开裂时的应变速率10-7～10-8s-1要快得多，按照流变学温度时间换算法则，常温15℃能够反映较低温度的抗低温开裂性能。
因此，延度可作为评价沥青低温性能的指标。
由不同温度的针入度回归，计算得出当量脆点T1.2，用以评价沥青结合料的低温抗裂性能。
试验结果如表3。
表3 延度、T1.2试验结果
图5 延度-粉胶比变化图6 T1.2-粉胶比变化
由上可知，沥青胶浆的延度延度值明显小于基质沥青，并随粉胶比增大迅速减小，当粉胶比达到1.4时，延度值仅为3.5cm。
当拉伸基质沥青时，式样中间部位呈极细的丝状，在延度仪量程范围内（150cm）未能拉断，而加入矿粉后加剧了试样的拉伸断裂，当粉胶比较小时，以0.8为例，拉伸时试样中间变细，当达到到一定细度时在尖端部断裂；粉胶比增至1.4时，试样仅被拉伸3.5cm就在中部发生了脆性断裂。
沥青胶浆的当量脆点随粉胶比的增大而增大，当粉胶比小于1.2时，T1.2低于基质沥青。
试验结果说明矿粉在一定程度上改善了沥青的低温性能，并非粉胶比越大抵抗低温开裂的能力就越好，当粉胶比大于1.2时，T1.2高于基质沥青，反而降低了沥青抵抗低温开裂的能力。
2 结束语
通过对不同粉胶比沥青胶浆的针入度、延度、软化点和旋转粘度试验，得出了以下基本结论：
（1）沥青胶浆的针入度随粉胶比增加而减小；沥青胶浆的针入度指数PI小于基质沥青，说明矿粉降低了沥青的感温性能，就感温性而言，粉胶比不宜大于1.4。
（2）沥青胶浆的软化点和当量软化点T800均随粉胶比增大而增大。
（3）沥青胶浆的延度值随粉胶比增大而减小，通过观察试样断裂的形状可知，随着粉胶比的增大，矿粉的作用使沥青胶浆的拉伸破坏类型由粘性破坏逐渐过渡为脆性破坏；粉胶比小于1.2时，当量脆点T1.2小于基质沥青，有利于低温条件下沥青抵抗开裂能力。
上述试验表明，尽管随着粉胶比的增大，沥青胶浆的性能在一定程度上得到改善，但并不意味着粉胶比越大，沥青胶浆的性能就越好，通过以上基础试验，为沥青胶浆性能的进一步研究奠定了基础。
参考文献
[1]刘玉龙，王旭，李洪峰.粉胶比对沥青混合料路用性能影响的试验研究[J].森林工程，2014，30（3）：111-115.
[2]徐永丽，程培峰，张佰真铭.玻纤格栅抵抗不同宽度裂缝反射性能的研究[J].森林工程，2012，28（5）：79-82.
[3]刘文俊.连续级配橡胶颗粒沥青混合料抗剥落性能研究[J].森林工程，2014，30（4）：127-130.
通讯作者：李洪峰，博士，讲师，研究方向：道路工程。