摘要：以不同实验进行对比分析，达到考察不同功能的沥青混合剂对沥青混合料本身在高低温下其性能所产生的影响及作用。并且应用DSC针对沥青混合料改性剂改善沥青混合料性能的相关因素进行分析。研究结果分析发现：EME能够显著提升沥青混合料抗车辙以及高温模量两大性能，而TLM则可达到改善沥青混合料低温小梁弯拉应变之功效，另外研究结果表明功能不同的混合料改性剂在提升高温性能的基础之上其低温性能则会相应的降低，反之亦如此。通过充分分析DSC不难发现，改性剂之中的PS以及 SBS等弹性体能够显著改善沥青混合料的低温性能，而PP以及PE则能在一定程度上改善沥青混合料的高温性能。
关键词：沥青混合料；改性剂；动态模量；疲劳寿命；高低温性能
在交通事业快速发展的今天，我们对于沥青的要求也得到了进一步提升，与此同时沥青路面的整体功能也得到了快速提升。目前，改性沥青在道路的建设之中已经获得了广泛的应用，通常情况下，我们采用在沥青混合料中干法加入沥青改性剂的方式来达到提升沥青混合料性能的目的。通常，力求能够改性剂为聚合物，能够达到提升沥青混合料本身的高低温性能。目前，常用的聚合物种类相对较多。本文以5种常用改性剂作为主要研究对象，最终得出沥青改性剂对于沥青混合料自身性能的影响分析。
1沥青改性剂
改性沥青是在基质沥青中掺加改性剂，如橡胶、高分子聚合物，或其他填料等外掺剂，或采取对沥青轻度氧化等方法，制成性能得到提高的沥青结合料。改性剂对沥青的改性其机理有两种，一种使沥青化学组成改变的化学改性，另一种则是使改性剂均匀熔入沥青中并且形成具有一定空间网络结构的物理改性。沥青改性剂是指在沥青加入天然的或人工合成的有机或无机材料，可熔融、均匀的分散在沥青中，使沥青路面性能得到提高。
由于沥青路面的问题不同，聚合物本身对于混合物的性能也会有更多的作用，目前较为常用的聚合物主要包括：AP（全效能改性剂）、TPS（高粘改性剂）、MB（抗车辙剂）、EME（高模量改性剂）、TLM（低温改性剂）等等。由于不同的混合物可能会对于沥青产生一定的作用，除此之外，不同改性剂相互之间也可能存在相互的作用。而当前针对此研究相对有限。
2.试验
2.1试验选材
2.1.1选择基质沥青
所选基质沥青为SK-70#，其整体性能达到相关要求。
2.1.2选择适宜的矿料
矿料选择石灰石矿粉以及玄武岩集料。所有材料均经标准开展测试，并且保证所有集料均达到的相关要求。
2.1.3改性剂
本文所选的5种改性剂，分别为：AP、TLM、TPS、EME以及MB，所有改性剂均为市面正常售卖产品。这其中TPS为深黄色的扁圆形固定颗粒，整体厚度为1mm；另外所有的改性剂均为长度为3～5mm的黑色短柱状固体颗粒物。
2.2试验采用方法
2.2.1动态模量
此试验应用IPC UTM-30试验机，并且严格的依照相应的试验要求来开展试验，并应用意大利生产的Controls旋转压实仪支撑150×170mm的圆柱体试件，取芯并且将其切割至100×150的圆柱体试验件。选取试验温度为45℃，整体频率分别25、20、10、5、1、0.5以及0.1Hz。
2.2.2四点弯曲疲劳性试验
本试验选取试验机为IPC UTM-30，试验规程同上，首先制成400×300×75mm大车辙板，之后取芯制成尺寸380×50×63.5mm小型试验件。试验选择温度为15℃，选择加载频率设置为10Hz，目标拉应变取600με。
加载选取连续偏正弦加载模式，并且采用恒应变控制方式，初始弯曲进度模量并且以初始弯曲劲模量的50%来作为加载循环的次数。
2.2.3车辙试验
本试验规程为《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011之要求来进行车辙板成型，整体尺寸为300×300×50mm。并且选择QCZ-2型车辙全自动试验仪来进行最大车辙整体深度，试动稳定性测试。选取试验温度为60℃，轮胎胎压设定为0.7MPa，橡胶轮碾压速度则设置为（42±1）次/min。
2.2.4小梁弯曲试验分析
本机选择IPC UTM-30，以低温弯曲试验来进行沥青混合料低温性能测验，试验规程同上。首先将已经碾压成型的车辙板应用切割机制成250×30×35的棱柱体，以此来作为混合料的小梁试件。此试验选取试验温度为-10℃，整体加载频率则为50mm/min。
2.2.5DSC分析试验
此试验原则德国耐驰公司生产的DSC213型，差示热量扫描仪来作为能量状态变化测试仪器。选择试验温度范围为20～200℃，整体升温速率设置为10℃/min。并且以氮气来作为保护气，氮气流量设定为20mL/min，试样量选择为5～10mg，整体粒径控制在0.5mm左右。
3.应用改性剂后沥青混合料的性能影响分析
3.1改性剂对于沥青混合料动态模量的影响分析
沥青混合料的动态模量指的是受到周期性或者是非周期性的动态荷载作用力的影响之下，整体材料的应力值与应变值所形成的比值。沥青混合料本身是一种具备一定弹性以及粘性的材料，而且其本身的力学性能受到加载频率以及温度的影响。通过本次试验发现沥青混合料掺入最佳比例为：AP、TLM、MB以及EME均为总质量的0.3%，而TPS的最佳掺入量则为沥青混合料总质量的0.6%。
3.2 沥青混合料对于疲劳寿命的影响分析
本文所选取的5种沥青混合料改性剂按疲劳大小顺序分别为：EME、AP、TPS、LTM、MB。掺入高模量改性剂EME之后，沥青混合料本身的疲劳寿命存在相对较为明显的优势，并且其本身的变异性也在随之而减小。也就是说受到动态应力的整体影响，会使得其整体应变衰减更加的缓慢，由此其整体结构的稳定性也势必会进一步提升；其次是掺入AP的沥青混合料的疲劳寿命。除此之外，由于其本身对于沥青混合料的高温以及低温的整体性能都得到了不同性能的提升，由此可知AP是全效能的改性剂。与LTM以及MB整体耐久性相比其整体耐久性明显更好。
4我国沥青改性剂的发展方向
4.1新型沥青改性剂的研究，研究新型节能环保的沥青改性剂，提高沥青的性能指标，提高在恶劣环境下沥青的路用性能，从而提高社会效益和经济效益。
4.2对现有的SBS，环氧树脂等仍然存在一些问题的主流改性剂继续进行研究，并解决这些问题。
4.3对向不溶性硫磺，添加剂沥青改性剂等这种研究稀少的沥青改性剂做重点研究，通过大量实验和各种现在分析手段研究其改性机理，分析改性剂对沥青常规性能和使用性能的影响。
综上所述，改性沥青的研究发展和实践应用在国内国外的分量越来越重，不但是因为其优越的性能特点，还包括其用量只是普通沥青的40%-60%，大大降低了成本用量。我国的改性沥青材料已经有了良好的发展历程和条件，随着现代化城市的改造与道路的建设，改性沥青将会有越来越多的市场需求。
参考文献：
[1] 郭淑华，曾赟.聚合物对改性沥青性能影响的综合评价[J].公路交通科技，2003（3）：5-9.
[2] 黄彬，马丽萍，许文娟.改性沥青的研究进展[J].材料报导，2010（1）：13.