石希信，邵鵬坤，黃祖浩

(1.廣西道路結(jié)構(gòu)與材料重點實驗室，廣西 南寧 530007；2.廣西交科集團有限公司，廣西 南寧 530007；3.廣西錦繡前程人力資源股份有限公司，廣西 南寧 530012)

0 引言

水損害是瀝青路面早期病害之一，降低瀝青路面水損害的措施包括采用堿性石料、選用與集料粘附性好的瀝青、添加抗剝落劑等[1]。其中，在瀝青中添加抗剝落劑能夠顯著提高瀝青-集料的粘附等級，從而提升瀝青混合料抗水損害性能。但在瀝青中添加抗剝落劑，瀝青性質(zhì)尤其是流變性質(zhì)會不可避免地發(fā)生改變。因此，分析抗剝落劑對瀝青流變性能的影響具有一定研究意義。目前，國內(nèi)已有文獻研究抗剝落劑對瀝青性能影響。張恒龍等[2]研究不同抗剝落劑對瀝青的物理、流變、老化性能影響，得出抗剝落劑對瀝青高溫性能有降低作用，但可提升瀝青抗老化性能的結(jié)論。于浩偉等[3]研究抗剝落劑摻量對瀝青性能影響，得出抗剝落劑的最優(yōu)摻量為3‰～4‰的結(jié)論。申愛琴等[4]通過常規(guī)試驗及紅外光譜分析，發(fā)現(xiàn)抗剝落劑會損害瀝青的抗老化性能。上述研究對分析摻抗剝落劑瀝青性能提供較好的視角，但關(guān)于抗剝落劑對瀝青的布氏黏度(與施工性能相關(guān))影響的研究較少，且現(xiàn)有文獻對添加抗剝落劑瀝青流變性能研究多聚焦于PG分級。本文在前人基礎上，分析非胺類抗剝落劑對瀝青的布氏黏度、高中低溫流變性能影響。研究的開展有利于在工程實踐中比選合適的抗剝落劑。

1 原材料

基質(zhì)瀝青采用70#A級瀝青，相關(guān)技術(shù)指標如表1所示。市面上常見抗剝落劑類型主要有無機類、金屬皂化物、表面活性劑類、高分子類等。其中，無機類在瀝青混合料中不易分散，金屬皂化物易離析，表面活性劑類高溫下易失效，這三類抗剝落劑在實際工程中限制較多[1]。因此，本文選用的抗剝落劑為：江蘇某公司生產(chǎn)的抗剝落劑(簡稱A類抗剝落劑)、河南某廠家生產(chǎn)的XT-1型抗剝落劑(簡稱B類抗剝落劑)、重慶某廠家生產(chǎn)的AMR(Ⅱ型)抗剝落劑(簡稱C類抗剝落劑)。這三種均為非胺類抗剝落劑，摻量均為瀝青質(zhì)量的3‰。

表1 70#A級瀝青技術(shù)性能試驗結(jié)果表

2 試驗結(jié)果及分析

2.1 布氏黏度試驗結(jié)果分析

試驗結(jié)果如表2和下頁圖1所示。根據(jù)我國《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTG E20-2011)[5]，在半對數(shù)坐標上繪制黏溫曲線，以135 ℃、175 ℃布氏旋轉(zhuǎn)黏度繪制一條直線，基質(zhì)瀝青的拌和溫度在瀝青布氏旋轉(zhuǎn)黏度0.17±0.02 Pa·s范圍內(nèi)，對應的試驗溫度、壓實溫度在0.28±0.03 Pa·s范圍內(nèi)，對應的試驗溫度、拌和溫度、壓實溫度具體如下頁表3所示。

表2 布氏旋轉(zhuǎn)黏度試驗結(jié)果表(Pa·s)

由圖1和表3可知：隨著溫度升高，添加不同抗剝落劑瀝青布氏旋轉(zhuǎn)黏度快速下降，且不同抗剝落劑瀝青的變化規(guī)律相似，表明抗剝落劑對瀝青的施工性能影響較小。三類抗剝落劑中，A抗剝落劑對瀝青的布氏旋轉(zhuǎn)黏度有一定的提升作用，能提高瀝青混合料的拌和、壓實溫度，而B、C兩類抗剝落劑略微降低了瀝青混合料的拌和、壓實溫度。由此，在考慮施工性能時應當注意抗剝落劑對瀝青混合料拌和溫度和壓實溫度的影響。

圖1 瀝青黏溫曲線圖

表3 瀝青混合料拌和溫度、壓實溫度試驗結(jié)果表

2.2 流變試驗結(jié)果及分析

2.2.1 高溫流變

對70#瀝青及添加不同抗剝落劑瀝青的原樣狀態(tài)、短期老化狀態(tài)(RTFOT)開展溫度掃描試驗，溫度掃描區(qū)間為52 ℃～82 ℃，試驗結(jié)果如圖2～5所示。從圖2～5可知：抗剝落劑對瀝青的車轍因子影響較小，在圖中幾乎看不出有實質(zhì)性差別，僅有細微差距。但不管是原樣狀態(tài)瀝青還是短期老化狀態(tài)瀝青，70#瀝青與添加了三種抗剝落劑瀝青的相位角在圖中均能有所區(qū)分。因此，可認為三類抗剝落劑對70#瀝青的粘彈性都產(chǎn)生了微小的改變，但這種區(qū)別并不影響70#瀝青高溫性能。

圖2 原樣狀態(tài)瀝青車轍因子曲線圖

圖3 原樣狀態(tài)瀝青相位角變化曲線圖

圖4 短期老化狀態(tài)瀝青車轍因子曲線圖

圖5 短期老化狀態(tài)瀝青相位角變化曲線圖

2.2.2 中溫流變

開展70#瀝青及添加不同抗剝落劑瀝青長期壓力老化(PAV)試驗，并對其殘留物進行中溫溫度掃描，溫度區(qū)間為19 ℃～34 ℃，試驗結(jié)果如圖6所示。從圖6可知，添加抗剝落劑后瀝青普遍相較70#基質(zhì)瀝青的疲勞因子小，表明抗剝落劑的添加改善了70#基質(zhì)瀝青的疲勞性能。與此同時，抗剝落劑對70#瀝青疲勞性能提升主要在19 ℃～28 ℃區(qū)域，隨著溫度升高，疲勞性能提升不明顯。

圖6 長期老化狀態(tài)瀝青疲勞因子曲線圖

2.2.3 低溫流變

開展瀝青低溫彎曲梁流變試驗(BBR)，試驗溫度分別為-12 ℃和～18 ℃，并采用低溫連續(xù)PG分級溫度評價瀝青的低溫性能。低溫連續(xù)PG分級溫度計算公式參考ASTM規(guī)范[6]。試驗結(jié)果如表4所示。從表4可得出結(jié)論：添加抗剝落劑后，瀝青的低溫連續(xù)分級溫度略微下降，表明抗剝落劑對瀝青的低溫性能有一定的改善作用。

表4 瀝青低溫連續(xù)PG分級結(jié)果表

3 結(jié)語

(1)A類抗剝落劑對70#瀝青布氏旋轉(zhuǎn)黏度有提升作用，B、C類抗剝落劑降低了瀝青的布氏黏度，從而對瀝青混合料的拌和、壓實溫度有提升或降低作用。

(2)三種抗剝落劑對70#瀝青高溫性能無明顯影響，但添加抗剝落劑后的70#瀝青的高溫粘彈性發(fā)生改變。

(3)三種抗剝落劑對70#瀝青的疲勞性能和低溫性能均有一定的改善作用。