沥青胶结料路用性能评价指标的研究
道路沥青温度敏感性指标的分析与讨论_王立志
第一作者简介: 王立志 ( 1965) ), 男, 汉族, 博士研究生, 高级工程师, 研究方向: 石油沥青的生产与评价. E-m ai:l lizh i_wang65@ 126. com。 * 通讯作者简 介: 张 玉贞 ( 1959) ) , 女, 汉族, 博士, 教授, 博 导。 E-m ai:l zhangyzh4@ cnooc. com. cn; zhangyuzhen2218@ 163. com 。
第 8卷 第 21期 2008年 11月 1671- 1819( 2008) 21- 5793- 06
石油技术
科学 技 术 与 工 程
Sc ience T echno logy and Eng ineer ing
V o l1 8 N o121 N ov. 2008 Z 2008 Sci1 T ech1Engng1
结料的弹性 (存储模量 )与粘性 (损耗模量 )成分的比
例。以上几个参数的关系如 d
( 1)
G c = G* # co sD
( 2)
G d = G* # sinD
( 3)
tanD= G d/G c
( 4)
此外, Superpave沥青胶结 料性能规范中, 以最 高路面设计温度下沥青流变仪试验指标 G* / sinD作
道路沥青温度敏感性指标的分析与讨论
王立志 魏建明 张玉贞*
(中国石油大学 (华东 )重质油国家重点实验室, 重质油研究所, 东营 257061)
摘 要 选用 6种传统沥青和 6种改性沥青, 利用 Strateg ic H ighw ay R esearch P rog ram ( SHRP ) 试验方法研 究了沥青的 温度敏
高模量沥青混合料路用性能
表5 残留稳定度试验结果
级配类型 标准稳定度（KN）
AC-20Ⅰ
17.8
AC-20
15.9
浸水后稳定度（KN） 16.6 14.8
残留稳定度比（%） 93.2 93.1
表6 冻融劈裂试验结果
级配类型 冻融前劈裂强度（MPa）
AC-20Ⅰ
1.9
AC-20
1.9
冻融后劈裂强度（MPa） 1.8 1.7
劈裂强度比TSR（%） 93.7 92.6
路用性能
级配对动态模量的影响
对于沥青混合料动态模量的试验 方法，美国关部门在试验、分析比选 各种方法的基础上，建立标准的试验 方法（AASTHO Designation）。该 规范沥青混合料动态模量试验基本步 骤如下∶
根据粘-温曲线确定沥青混合料的 拌和及实温度；
拌和后进行沥青混合料的短期老 化，与此同时，对老化后松散混合料取 样测量或计算（真法或计算法）最大理 论密度；
细集料采用石灰岩机制砂，填料为 石灰质矿粉，各项指标满足规范要求。
混合料级配
试验选用AC-20Ⅰ型中粒式沥青
表3 试验选用混合料级配
级配 类型
通过下列筛孔（mm）的质量百分数
26.Байду номын сангаас 19
16 13.2 9.5
AC20Ⅰ
100
95
85 71
60
AC20
100
97.9 89 72.2 57.7
4.75 42 38.1
结语
通过以上试验研究表明，进行高 模量沥青混合料的矿料级配调整，对其 水稳定性的改善效果微小，但是却可以 有效提高沥青混合料的模量，这对于提 高沥青路面的抗车辙功能，延长路面使 用寿命具有重要意义。
基于耗散能评价沥青混合料的疲劳性能
Ｅｎｇｉ ｎ ｅｅｒ ｉ ｎ ｇ Ｍａｔ ｅｒ ｉ ａｌ ＆ Ｅｑ ｕｉ ｐｍ ｅｎ ｔ
基于耗散 能评价沥青混合料 的疲 劳性 能
严 建 新
（ 上 海南 汇地 产 有 限公 司 ， 上海 ２ ０ １ ３ ０ ０ ）
摘
要： 疲 劳开 裂 是 由于 交 通 荷 载 重 复 作 用 而 导致 破 坏 累积 的过 程 ， 是 沥 青 路 面 结 构破 坏 的一 种 主 要 形 式 。弯 曲 疲 劳 发
加 载周 期 的耗散 能计 算式 为 ：
Ｗ ＝１ Ｔ 。 。 ｓ ｉ ｎ 。 （ １ ）
平 行 试验 。两 点梁弯 曲试 验仪 如 图 ２所示 。
试 件破坏通 常发生在距底 部 １ ／ ３ 高处 ， 此处 受 到最 沥青 混合 料 初 始劲 度 模量 通 常 定义 为 第 ５ ０次加
有关 ， 对于应力控制加载模式 ， 每次 加 载 的耗 散 能 随 试验 中混合料 类 型选 用最 大粒径 １ ０ ｍ ｍ密 级配 沥
着 荷 载作 用 次 数 的增 加 而增 大 ： 而对 于应 变 控 制 加载 青碎 石 （ Ｄ Ｂ Ｍ） 或沥青 混凝 土 ； 胶结 料选 针人 度 １ ０ ０ （ 单
如 图 ８所 示 。
器 工程材料 与设备
Ｅｎ ｇｉ ｎ ｅｅｒ ｉ ｎ ｇ Ｍ ａｔ ｅｒ ｉ ａ ｌ ＆ Ｅｑｕｉ ｐｍ ｅｎ ｔ
１ ， 骝箍 耀
（
２
ｌ
５
（
１
Ｏ
５ ０
能 随着加 载 次数 的增 加 逐渐 减小 。 耗 散能 的滞 变 回线 寿命控 制指标 时 ， 所 得 到 同一类 试件 疲 劳寿命 的差异 。
浅谈高模量沥青混合料路用性能
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)。
嵌挤填充沥青混合料应力吸收层的粘结性能研究
配伍性 可 以定 义 为撒 布 的碎 石粒 径 与沥 青混 合
料级配 之 间 的嵌 锁 、填 充 状 态 。碎 石 形 状 不 规 则 ，
指沥青混合料 中所 有矿料 形成 的骨架 结构 ，而不单 是
粗集料 的骨架结构 。
表面粗糙 ，一旦 与沥青 混合料 级配相 互 咬合 、交错 ， 就易形 成稳定 结构 。 当这种结 构 受外 界 水平 荷 载作 用并 具有倾覆 趋势 时 ，与碎 石接 触 的沥青 加 铺 层混
Ｅ－ ｍａ ｉ ｌ ： １ ７ ４ ０ ４１ ７ ５ ５ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｎ。 ｒ
的表面要粗糙 ，有 明显的棱 角性 。对于球状 碎石 ，由 于其表面 比较光滑 ，碎石与沥青混 合料级配之 间的搭 接 、咬合相对较少 ，在外界水平荷 载作用下 ，产 生倾
蔡 燕 霞 ，等 ：嵌 挤 填 充 沥 青 混 合 料 应 力吸 收 层 的粘 结 性 能研 究
嵌 挤 填 充 沥 青 混 合 料 应 力 吸 收层 的粘 结 性 能 研 究
蔡 燕 霞 ，臧 芝树
（ １ ． 中 国公 路 工 程 咨 询 集 团有 限 公 司 ，北京 １ ０ ０ ０ ９ ７ ；２ ． 长 安 大 学 特 殊 地 区公 路 工 程 教 育 部 重 点 实 验 室 ，西 安 ７ １ ０ ０ ６ ４ ）
摘
要 ：在路 面结构 中，理想 的橡胶 沥青应 力吸收层 ，应 为撒 布的碎 石与 其上加铺 的沥青混合
料级 配形成一 个 多级 空间骨架结构 ，以 阻碍层 间发 生滑移 。通过 粘结性 能试验 。归纳总结 出橡 胶 沥
青应力吸收层碎石粒径与沥青层级配之间的配伍性评价指标。研究结果表明：橡胶沥青应力吸收层 撒 布的碎石粒径 ，宜选取 １ ／ ３～ １ ／ ２沥 青混合料 公 称 最大 粒径 ，以使 橡胶 沥 青应 力吸 收层 发挥 出其
沥青及沥青混合料流变性能
沥青及沥青混合料的流变性能摘要：分析沥青及沥青混合料高温和低温条件下的流变性能及其反映参数。
高温条件下，通过试验测试沥青胶结料的粘度、车辙因子，蠕变模型参数，与60℃车辙试验动稳定度做对比。
低温条件下，用0℃表观粘度和由各温度下沥青实测粘度计算的粘温指数评价沥青低温条件下的感温性。
关键词：流变性；车辙；蠕变；裂缝1 引言沥青是典型的粘弹性材料,沥青的使用性能与其流变特性有着直接的关系。
随着我我国高等级路面的不断修筑，沥青与沥青混合料作为一种非常重要的土工材料被广泛应用于道路路面,有关其流变性能的研究也在世界各地展开。
研究表明,沥青和沥青混合料具有相同的粘弹性性质，正确认识沥青和沥青混合料流变特性,有助于解决一些路面材料的力学问题、提供一套更好的路面设计理论,从而设计出更为实用的路面结构。
沥青在高温情况下的流变性能为提高沥青路面的高温抗变形能力，各种聚合物改性沥青在高等级公路上已被广泛采用。
本文采用brookfield粘度计和动态剪切流变仪(dsr)对不同类型的沥青胶结料，通过旋转粘度试验、动态剪切流变试验与蠕变试验等三种流变测试方法，测试了粘度、车辙因子与蠕变模型参数等反映沥青流变性能的参数，并结合混合料高温车辙试验结果，分析几种高温流变参数的适用性。
2．1 粘度试验brookfield粘度计用于测量沥青的高温粘度。
对照混合料的高温车辙试验结果，发现沥青粘度值较为准确地反映了混合料的高温性能，粘度值大小排序情况和车辙试验动稳定度的结果较为一致。
但是由于粘度试验测试方法与沥青使用过程中的受力状况不同，无法通过粘度试验描述沥青的流变行为特征。
另外，由于旋转粘度仪测试设备的限制，有相当部分的改性沥青粘度值超过仪器的量程范围，从而无法得到准确的粘度测试结果。
我国规范中评价沥青混合料高温性能的指标为车辙试验的动稳定度。
本文采用60℃车辙试验作为室内评价沥青混合料高温性能的依据。
2．2 动态剪切流变试验美国 shrp计划在沥青混合料路用性能规范中提出采用动态剪切流变仪(dsr)，以车辙因子作为评价指标，反映沥青的永久变形性能。
温拌橡胶沥青混合料路用性能研究
ｐ Ｈ值
７ ． ６
６ ． ５ ～ ８ ． ５
配合 比设 计采 用 Ｇ Ｔ Ｍ法 ，橡胶 沥青加 热温度 １ ８ ０ ｃ Ｉ ＝ ，石 料 加 热 温度 １ ４ ０℃ ，混合 料 出料 温度
１ ４ ０℃ （ 比同型号 的热拌混合料低 ３ ０℃以上 ） ，恒
ｈ 后成型试件 。 料 的路用 性 能研究 较 多 ，但 对温 拌胶 粉 改性 沥青 温 ２ 确定 沥 青 混 合 料 最佳 油 石 比时 ，选 择 ６ ． ４ ％、 收稿 日期 ：２ ０ １ ２ — １ １ － １ ２
２ ． １ 高温稳定性 当掺 量继 续 增 加 到 ２ ４ ％，动 稳定 度 反 而有 较 大幅度 的降低 。原 因在于胶粉掺量过多时 ，橡胶沥
沥青混 合料的高温稳定性是指混合料在 夏季高
温条件下 ，经长期交通荷载 的作用后 ，抵抗挤 压和 推移 的性能 以及抗 车辙 能力 。
不 同胶粉掺量下 车辙试 验结果见表 ５ 和图 １ 。
表 ５ 不 同胶 粉掺量 下车辙试 验结果
胶粉掺量 ／ ％ 橡胶沥青 黏 动稳 定度 ／ 变形 ／ 度／ Ｐ ｍ ｍ 相对变形 ／ ％ ａ ・ ｓ 次・ ｍ ｍ～ ，
１ ５ １ ８ ２１ ２ ４ ２ ． ４ ９１ ３ ． ６ ５ ０ ３ ． ９ ８ ４ ５ ． ９ ３ ５ ６ １ ７ ７ ８ ４ １ ４ ９ ３ ６５ ５ ３ ２ ５ ２ ． ３ ９ ０ ２ ． ０ ０ ６ ２ ． １ ７ ８ ３ ． ７ ７１ ４ ． ８ ４ ． Ｏ ４． ４ ７． ５
混合料路用性能 的研究鲜有报道 。因此 ，开展此方 面的研究可 以有效结合这 ２ 种可持续发展技术 的优
济效益 ，近年来 已得到公路建设各领域 的认可 ，大 点 ，降低施工温度 ，延长施工季节 ，减少碳排放和 量 应 用 于 旧水 泥 路 面 的 加 铺 和 新 建 道 路 的 修 筑 烟气排放 ，显著改善能耗和施工条件 。本文 以室 内 中 １ － ２ ］ ｏ然而 ，橡胶沥青混合料 过于稠而黏 ，采用 试验研究为基础 ，重点对不 同胶粉掺量下 的温拌橡 传统 的热拌方法生产施工 ，必须提高生产各环节温 胶改性沥青混合料 的路用性能进行 了研究 。 度 ，需要 将 沥青 加热 到 １ ８ ０ ｏ Ｃ 左 右 ，矿料 加热 到 １ ９ ０ ～ ２ ２ ０ ｏ Ｃ，拌和后 的橡胶沥青混合料 出场温度 ≥ １ ８ ０ ｏ Ｃ，摊铺 和碾压时的温度 ≥ １ ５ ０ ｏ Ｃ。如此高 的 生产温度 ，将导致传统热拌橡胶沥青混合料具有 以
中海pg88-28改性沥青的性能评价
2019年12月石油沥青PETROLEUM ASPHALT第33卷第6期中海PG88-28改性沥青的性能评价邓丈/•,王涵，张賦，郭娜（中海沥青股份有限公司，滨州256600）摘要：通过复合改性的方法制备得到了PG88-28改性沥青，对其SHRP指标、常规指标、施工和易性进行了评价。
试验结果显示所制备的复合改性沥青性能指标符合PG88-28等级要求的同时，满足JTG F40—2004规定的I-C标准要求，施工和易性较好，对拌和及压实温度无特殊要求，适合应用于高温差或重载道路。
关键词：沥青复合改性PG分级施工和易性随着国内经济与社会的发展，道路工程施工质量标准日益提高，沥青作为道路建设的重要材料也得到了足够的重视。
研究表明，相比针入度分级，SHRP评价体系能够更好的反映沥青胶结料的实际路用性能，进而得到了大规模的应用。
随着SBS改性沥青技术的发展，近年来改性沥青PG分级的研究和生产技术已比较成熟，但通过常规加工手段难以解决改性沥青的高温性能与低温性能同时较好、高温性能好但高温黏度大施工和易性差两个矛盾，以适用于西部极端气候地区。
以“中海油36-1”重交沥青为基质原料，通过复合改性的方法，制得高温黏度较低的PG88-28改性沥青，并对其SHRP指标、常规指标、施工和易性进行了评价。
1试验部分1.1原材料试验所选择的基质沥青为“中海油36-1"70号重交沥青，各项性能指标如表1所示，四组分数据如表2所示。
SBS改性剂为LG501S,相容剂为中海沥青股份有限公司生产的糠醛抽出油，添加剂为自制增强剂HQJ-1,其主要成分为天然沥青及有机降粘剂;稳定剂为HMD-lo根据表1、表2可知，中海AH-70沥青富含芳香分、胶质,蜡含量较低,从组分组成方面来说,中海油沥青与SBS改性剂具有良好的相溶性，是生产优质改性沥青较为理想的基质沥青原材料。
按照PG88-28技术指标要求，常规基质沥青性能无法满足该技术要求，需要选择加入各类外加剂。
高粘度改性沥青的性能评价
１ 高 粘度 改性 沥青 的性能试 验 根 据 虹桥综 合交通 枢纽 工程钢 桥 面铺 装 沥青
作者简介 ：梁亚军 （９ １ ，男 ，湖南人 ， １８ 一） 工程师 ，博士
研究生。
混凝 土对 高粘度 改性 沥青 的技术要 求 ，对 国产 高
第 ５期
梁亚军等 ・ 高粘度改性沥青 的性能评价
料铺装层的设计要求 ，对国产高粘度改性沥青和
进 口高粘度改性沥青进行 了 Ｓ Ａ一 ３沥青混合 Ｍ １
料 的性 能评 价 。
试验过程中，级配采用 中值级配 ，粗集料选
用 辉绿 岩 、细集料 选用 石灰 岩 、矿 粉采 用石灰 岩
类 ，纤维稳定剂 采用 木质素纤维稳定剂 （ 掺 其
量 为矿料 质 量 的 ０ ３ ） ． ％ ，所 有 材 料 的性 能 均 符
２１ ０ ０年 １ Ｏ月
石 油 沥 青
ＰＴ ＯＥ ＭＡＰ ＡＴ Ｅ Ｒ Ｌ Ｕ ＳＨ Ｌ
第２ ４卷第 ５期
高 粘度 改性 沥 青 的性 能 评 价
梁亚军 许志鸿 ，
１ 同济大学交通运输工程学院 （ 上海 ２ １０ ） ０ ８４
２ 中石化上海沥青销售分公司 （ 上海 ２０５ ） ００ ０
可以看出：国产高粘度改性沥青的整体性 能已经 达到进 口高粘度改性沥青的性能水平。
３ 高 粘 度改性 沥青粘 温 曲线试验
ｃ ）对 于 Ｓ Ｓ改 性 沥 青 而言 ，１５—１０ 温 Ｂ ４ ８℃
度 范 围包 括 了混合料 拌 和 、运 输 、摊铺 、碾压 的
施工过程 ，因此，高粘度改性沥青混合料的施工
关 键词 高粘度改性沥青 沥青混合料
高 粘 度改 性 沥青 由于其 粘 度 大 ，与 石 料 的 裹 附粘 结能 力 强 ，过 去通 常 被用 在 排 水 路 面上 。 最 近几 年 ，道路建 设者对 路面 的高 温稳定 性越发 重 视 ，高粘 度改性 沥青开 始被用 于一 些特 殊 的路 段 ，比如桥 面铺装 。 在 过去很 长一 段时 间 内，国内高 粘度 沥青市 场 主要 以进 口为 主 ，其 中： 日本 Ｔ Ｓ高 粘 改 性 Ｐ
SCB试验在评价沥青混合料抗裂性能中的应用
SCB试验在评价沥青混合料抗裂性能中的应用摘要：有很多试验可以评价沥青混合料的抗裂性能，其中半圆弯曲实验（SCB）因其操作简单、重复性好及评价指标的灵活性被路面研究者广泛采用。
SCB试验目前主要被用来研究沥青混合料的低温抗裂性能以及抗疲劳断裂性能。
一些研究为了更符合实际情况和试验简便性，改变了一些试验条件。
本文介绍了利用SCB试验评价不同沥青混合料抗裂性能的国内外主要研究。
详细讨论了可用于评价沥青混合料抗裂性能的由SCB试验得到的各个参数，也讨论了SCB试验中沥青混合料的应力应变解析解。
总的来说，SCB试验被认为是一种具有发展前途的评价沥青混合料抗裂性能的试验方法。
建议未来的研究可以在考虑粘弹性特性的基础上集中发展动态SCB试验以研究沥青混合料的动态抗疲劳断裂性能，并提出适当的SCB试验标准规程以模拟实际的路面使用性能并为柔性路面设计提供参考。
关键词：道路工程；路面工程；沥青混合料；断裂；SCB试验1抗裂性能评价指标1.1起裂点与最大荷载R.A. Tarefder基于破坏荷载标准研究了沥青混合料的裂缝扩展规律。
加载的第一阶段，试样开始产生裂缝时对应的荷载称为启裂点（Crack Initiation point），其后试样裂缝扩展直至破坏，破坏时对应的荷载为破坏荷载（Peak load）。
启裂点用来衡量沥青混合料抵抗产生裂缝的能力，破坏荷载表征沥青混合料整体抗弯拉性能。
另外有研究者利用这两个指标评价了沥青混合料在干燥环境和湿润环境下的抗裂性能。
结果显示在湿润环境下的沥青混合料试样的启裂点和破坏荷载均大于干燥环境下的沥青混合料试样的启裂点和破坏荷载，表明沥青混合料在湿润条件下的抗裂性能好于其在干燥条件下。
1.2断裂韧度众多研究者使用断裂韧度来评价沥青混合料在不同试验条件下的抗裂性能。
在不同的试验条件下有着广泛的适用性，与影响沥青混合料抗裂性能的各个因素有良好的相关性，可以用来评价各个因素对沥青混合料抗裂性能的影响大小。
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1
沥青胶结料路用性能评价指标的研究
摘要：本文对车辙因子G/simδ的局限性做了深入分析并对重复蠕变试
验进行了研究。研究表明，该试验得到的累积应变指标能够较好地评价胶
结料的高温性能；对于低温性能，分别对LST、LmT进行了研究，并采用
混合料的小梁低温弯拉试验和冻断试验进行了验证，结果表明LMT能够较
好地评价胶结料的低温性能。
关键词：重复蠕变试验累积应变高温性能低温性能LSTLMT冻断试验
1前言
沥青作为重要的道路建筑材料，其性能的优劣对道路使用性能存在很
大影响。那么，如何对沥青材料做出合理的选择，也就成为沥青评价指标
所要解决的问题。沥青性能的评价指标，一直为道路研究人员所关注。多
年来，寻求与路用性能更为相关的评价指标一直是道路工作者的目标。近
几年来，江苏省高速公路指挥部和江苏省交通科学研究院通过合作，进行
了“沥青胶结料路用性能关键指标的研究”。课题在沥青胶结料的路用性能评
价方法和指标方面做了深入的研究。下面介绍本课题中沥青高、低温性能
方面的研究内容。
2原材料性质
本文中采用了江苏省高速公路建设常用的几种沥青，包括6种普通沥
青A、B、c、D、E、F和4种SBS改性沥青MA、MB、MC、MD，其原
材料基本性质见表1。
2
3车辙因子G/sin&试验研究
对于高温性能的评价，车辙因子G/sinδ曾经被认为是相对有效合理的
指标。G/sinδ可以通过动态剪切试验得到，这里对于其试验方法和指标的局
限性进行研究分析。
车辙因子采用动态剪切试验得到，其试验原理如图1所示。试验采用
正弦连续加载，变形也因加载方式而表现为正弦变形曲线。对上板施加力
矩T或转角Y0,以A为中心在B、G之间周期性摆动，仪器可以采集该过
程中试样的应力应变情况，计算得到沥青的复数模量G和滞后角δ，进而
得到G/sinδ。为了进行混合料高温性能的验证，进行了车辙试验得到了动稳
定度。这里得到的几种沥青及沥青混合料试验结果见表2。
在得到沥青及沥青混合料的性能指标后，这里进行了二者的相关性分
析，结果见图2。
一般认为，车辙因子与动稳定度存在一个递增的关系，即车辙因子越
高，高温性能越好，动稳定度也越高。从图2中可以看到，对普通沥青，
车辙因子和混合料动稳定度存在这样的一个关系，经回归其相关系数接近
0.6，说明车辙因子对于普通沥青高温性能评价是有一定的合理性的。这种
情况与其他的研究结论也相吻合。但对改性沥青，这里的数据显示出的趋
势刚好相反，所以对改性沥青的评价，车辙因子存在很大的局限性。
3
在车辙因子的局限性分析中，首先比较了动态剪切试验的试验条件与
实际路面的受力变形发展模式的区别，然后联系沥青材料本身的性质进行
了深入分析。
在动态剪切试验中，采用正弦加载，材料的变形以V=0为中心，周期
性地在(一yn，Yn)之间作可逆变形，如图1所示。然而，实际路面是在间
歇性的行车荷载作用下，表现为逐次行车引起的变形逐渐累积叠加的发展
过程，如图3所示。
对改性沥青，其有着非常高的延迟弹性回复能力，在受力卸载之后其
变形能够回复相当一部分，如图4所示。这种情况下，动态剪切试验由于
是连续加载，不能考虑实际路面荷载消失后的间歇期，实际上就是没考虑
改性沥青的延迟弹性回复能力。这种试验条件与实际情况的显著差异，势
必会造成很大的误差，这也是G/sinδ对改性沥青高温性能评价存在局限性
的重要原因之一。
4重复蠕变试验研究
正是基于对车辙因子局限性的深人分析，本文进行了重复蠕变试验的
研究。该试验的原理正是如图3所示，其加载方式和变形的发展模式与实
际路面更为接近。因此，采用该方法评价沥青高温性能应该更加合理。
重复蠕变试验利用动态剪切流变仪，加载1S，回复9S，进行100个周
期的循环。试验完成后可得到累积应变和蠕变劲度的粘性成分两个指标。
经过试验得到沥青的结果见表3。
4
为了评价两个沥青指标的效果，把胶结料分为普通沥青和改性沥青两
组，分别进行了胶结料和混合料动稳定度的相关性分析，并绘制成图，如
图5、图6所示。
从图5可以看到，改性沥青和普通沥青的累积应变对动稳定度都取得
了较好的相关性，相关系数均在0.70以上。但是对于图6，G，与动稳定度
的相关性相对较低，改性沥青相对较高，但也只有0.59。这说明，用累积
应变来评价胶结料的高温性能其效果要优于G。
这里可以看到，由于相邻两次加载之间有一个9S的回复时间，这个回
复时间实际上模拟了路面上相邻两次行车荷载之间的间歇期，这个间歇期
可以使改性沥青的延迟弹性对抗高温车辙能力的贡献得到充分体现。其100
次的加载周期也对路面的受力变形过程做了相应的模拟。重复蠕变试验条
件相对于车辙因子的动态剪切试验条件来说，前者与路面的实际情况更为
相近，得到累积应变指标相对于车辙因子能够更好地评价高温性能的优劣。
数据表明，重复蠕变试验条件由于与路面实际情况比较接近，是一种
较好的评价高温性能的试验方法。同时由于累积应变与混合料相关性较高，
5
因此累积应变能够较好地表征胶结料的高温性能。
5沥青的低温性能
5.1沥青胶结料低温性能试验
在胶结料的低温性能研究中，本文重点研究了LST、hnT的评价效果。
这两个指标均采用弯曲梁流变试验，分别对应于劲度模量S=300MPa和蠕
变速率m：O.3时的温度。这里的测试结果见表4。
5.2混合料小梁弯拉试验验证
沥青的低温性能混合料验证首先进行了低温小梁试验，试验得到的弯
拉应变和劲度模量也常用来评价混合料的低温性能。沥青混合料的小梁弯
拉试验结果见表5。
根据以上结果，进行了沥青低温性能与沥青混合料的低温弯拉试验结
果的相关性分析。
这里同样对6种普通沥青和4种改性沥青进行了分组比较，为了更加
直观，分别绘制了图7、图8；另外，还对所有的沥青进行了总的相关性分
析，如图9所示。
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从图7中可以看到，当用混合料的劲度模量进行验证时，无论普通沥
青还是改性沥青，LST、LmT都能与劲度模量取得良好的回归关系。此时
最低的相关系数也能达到R2lmt=0.69；从图8中可以看到，当采用弯拉应
变进行验证时，相应的LST、Ianl、的相关系数都要比采用劲度模量得到的
相关系数低。可以看到，此时的相关系数大部分在O.5以上，但是普通沥
青的15T相关系数最低，只有0.425。另外，从图9中所有沥青的回归分析
可以看出，LST与弯拉应变的相互关系较差，相关系数也最低，只有0.56。
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总的来说，LmT与混合料的低温指标取得了相对较好的相关性。
5.3混合料冻断试验验证
另外，为了对LST、LMT的评价效果进行深人比较，还选取了4种沥
青进行了混合料的冻断试验研究。
冻断试验也就是约束试件温度应力试验(ThermalStteSS：
ReStrainedSpecimen’reSt)。该试验能够在一定的降温梯度下，保持试件的长
度不变，使试件产生温度应力，直到试件破坏，得到试件破坏时的破坏应
力和环境温度即冻断温度。一般采用冻断温度来说明混合料低温性的优劣，
冻断温度越低，说明混合料低温性能越高。经过冻断试验得到的混合料的
冻断温度见表
6。这里同样对沥青及沥青混合料的相关性做了分析.如图10所示。
从图10可以明显发现，LMT与冻断温度有着很好的相关性，相关系数
达到了0.63以上，而LST与冻断温度不能取得令人满意的相关性。由于该
试验的试验原理与路面降温过程中裂缝出现的过程十分相似，试验结果能
较为准确地代表沥青混合料的低温性能，因此该试验目前被认为是反映沥
青混合料低温性能的较好的试验。在此，由于LMT的相关性明显优于LST，
说明LmT相对于LST能够较好地评价沥青胶结料的低温路用性能。
综合小梁弯拉试验和冻断试验的结果，可以发现，h1T与混合料的低温
性能都表现出了较好的相关性，这说明LmT相对于LST能够更好地评价沥
青胶结料的低温性能。
6结论
本文首先对车辙因子评价改性沥青高温性能的局限性进行了深入分
析，并进行了重复蠕变试验进行了研究，对重复蠕变试验得到的两个指标
的高温评价效果进行了研究和比较，并得到了较好的高温评价指标；对于
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胶结料的低温性能，本文重点比较了LmT和LST两个指标的低温评价效果，
并采用低温小梁试验和冻断试验进行了混合料的验证，得出了较好的胶结
料低温性能指标。根据以上的研究，可以得到以下结论：
(1)车辙因子试验条件与路面实际情况存在较大区别，由于其连续加载
不能考虑改性沥青的延迟弹性回复能力而对改性沥青高温性能评价造成一
定的局限性。
(2)沥青重复蠕变试验的条件与路面实际情况更为接近，其回复时间可
以考虑改性沥青延迟弹性回复能力，是评价沥青高温性能较好的方法。
(3)重复蠕变试验得到的累积应变可以较好地表征胶结料的高温性能，
是一项较好的评价高温性能的指标。
(4)对于LMT，它与混合料的冻断试验和低温弯拉试验的相关性较好，
可以作为评价沥青胶结料低温路用性能的指标。
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