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摘要：沥青混合料的改性技术可分为“对沥青的改性”和“对混合料的改性”两种。针对PE-Y改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料两种典型的沥青混合料进行了一系列路用性能试验研究，研究结果表明：掺加PE-Y抗车辙剂的高温稳定性改善效果远远好于使用SBS改性沥青，充分体现了掺加抗车辙剂的改性方式在提高沥青混合料高温稳定性方面的优越性。
关键词：道路工程；改性方式；高温性能；对比研究
0引言
沥青混合料的改性技术可大致分为“对沥青的改性”和“对混合料的改性”两种。对沥青的改性是指按一定的工艺在基质沥青中添加改性剂，提高沥青结合料的技术性能，从而间接实现改善沥青混合料路用性能的目的。可是，究竟这种改性方式与“对混合料的改性”相比，改善效果如何，孰优孰劣，尚不得而知，因此，本文重点就混合料的高温稳定性进行对比研究。
1基于室内车辙试验的沥青混合料高温性能评价指标研究
在对沥青混合料动稳定度的测试过程中发现，对车辙板碾压时，前45 min（压实过渡期）已产生较深的车辙，经过这个阶段的再压实过程，车辙板的密度已基本趋于稳定；在随后的15 min（压实稳定期）碾压过程中，混合料的永久变形量变化不大，存在由此计算的动稳定度很大，而总辙深亦很大的现象；且同时可能出现一些试验板在碾压过程中永久变形量相对变化均匀，总辙深虽相对较小，动稳定度却达不到要求的现象。显然，仅采用动稳定度评价沥青混合料的高温稳定性能是不够的，动稳定度指标虽然与沥青混合料的永久变形存在一定的相关性，但并不能完全反映沥青路面实际发生的永久变形。因此，需要提出一个更加全面的指标，把压实过渡期和压实稳定期的变形都考虑进去。于是有研究提出了综合稳定指数（Complex Stability Index）C 的概念，以更好地利用车辙试验结果表征沥青混合料抵抗高温永久变形的能力。
综合稳定指数C的计算公式如下：
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（1）
式中：
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——试验时间为
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（45min）时试件变形量（mm）；
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——试验时间为
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（60min）时试件变形量（mm）；
N——试验轮往返碾压速度，通常情况下取42次/min；
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——试验机类型修正系数，曲柄连杆驱动试件的变速行走方式为1.0，链驱动试验轮的等速行走方式为1.5；
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——试件系数，试验室制备的宽300mm的试件为1.0，从路面切割的宽150mm的试件为0.8。
为了更好地利用车辙试验结果对PE-Y改性沥青混合料的高温稳定性进行更加准确地评价，本文决定引入综合稳定指数作为评价指标。但是本文仍旧保留动稳定度和相对变形这两种常用指标，以便综合应用相互佐证，对混合料的高温性能作出更加合理的评价。
此外，考虑到车辙试验开始阶段机械装置有一调整过程，开始阶段的几次碾压将会产生很大变形；再者，碾压轮与试件接触的均匀程度也不尽相同，这些都可能引起数据波动，增大相对变形值的变异性。为了消除这些不利影响，本文定义：
相对变形=（
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—
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）∕
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×100% （2）
式中：
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——第60min的最终变形值；
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——第1min的变形值；
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——试件原始厚度。
2 不同改性方式对高温性能改善效果对比研究
选用一般骨架密实型SAC20-I和紧密骨架密实型SAC20-II两种矿料级配[4]，矿料级配如表1所示，针对普通沥青混合料、PE-Y（0.4%）改性沥青混合料和SBS（5%）改性沥青混合料等三种混合料，依次碾压成型3组试件进行车辙试验（60℃，0.7Mpa），试验结果如表2所示。
表1矿料级配汇总表
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表2 不同改性方式下沥青混合料的车辙试验结果
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通过对表2中不同改性方式的沥青混合料高温性能指标对比结果的分析，可以得到如下结论：
在两种矿料级配下，利用三种指标进行评价，结果均表明：两种改性方式对沥青混合料的高温稳定性都有显著改善，但改善效果不同，掺加PE-Y抗车辙剂的改善效果远远优于使用SBS改性沥青的，充分体现了掺加PE-Y抗车辙剂的改性方式在提高沥青混合料高温稳定性方面的优越性。这一方面是由于PE-Y变形体在集料骨架内部交织搭桥所形成的网络骨架结构具有加筋、填隙作用，牵制了集料颗粒的移动变形；另一方面也是由于PE-Y的胶黏作用加强了沥青矿粉胶结料体系的相互作用力，提高了混合料结构的整体性。
3 结论
在不同矿料级配下，利用三种指标进行评价，结果均表明：两种改性方式对沥青混合料的高温稳定性都有明显改善，但改善效果不同，掺加PE-Y抗车辙剂的改善效果远远好于使用SBS改性沥青，充分体现了掺加抗车辙剂的改性方式在提高沥青混合料高温稳定性方面的优越性。并且发现，在紧密骨架结构矿料级配中掺加抗车辙剂的组合方式对提高混合料的高温稳定性效果最为显著。综合稳定指数C对混合料高温性能的变化更为敏感，利用综合稳定指数C这一指标对沥青混合料的高温稳定性进行评价效果更为明显，区分度更高。
参考文献：
[1]吕伟民.沥青混合料设计原理与方法[M].同济大学出版社，2001.1
[2]王伟.PE-Y改性沥青混合料试验研究[D].硕士论文，长安大学，2010.6
作者简介：
兰明玉，1982年10月，男，山东烟台人，工程师，本科，现在中铁二十局集团第五工程有限公司从事水利工程技术工作。