高黏瀝青中高溫感溫性評(píng)價(jià)方法的適用性

黃志義，胡曉宇，王金昌，章俊屾

（浙江大學(xué) 交通工程研究所，浙江 杭州310058）

高黏度改性瀝青（high-viscosity modified asphalt）是一種新型特種改性瀝青，主要應(yīng)用于開(kāi)級(jí)配瀝青碎石（open-graded friction courses，OGFC）排水路面、高性能鋼橋面鋪裝以及濕熱地區(qū)對(duì)高溫穩(wěn)定性要求較高的瀝青路面等特殊路段.根據(jù)改性方式的不同，高黏瀝青可分為直投式改性瀝青和成品改性瀝青2類［1］.直投式高黏改性劑可直接加入礦料中與基質(zhì)瀝青一起拌合，通過(guò)快速改性產(chǎn)出高黏瀝青混合料，省去了改性瀝青加工、儲(chǔ)存及運(yùn)輸?shù)确爆嵾^(guò)程，節(jié)約資金及能源成本.目前，對(duì)高黏瀝青的研究主要集中于瀝青及混合料的路用性能特別是高溫穩(wěn)定性方面［2-5］，感溫性的研究則更重視施工溫度區(qū)間，以評(píng)價(jià)高黏瀝青的施工工藝特性［4-5］，缺乏對(duì)高黏瀝青在整個(gè)使用溫度區(qū)間內(nèi)感溫性能的全面評(píng)價(jià).瀝青在施工和使用過(guò)程中要經(jīng)歷相當(dāng)寬廣的溫度區(qū)間，不同溫度區(qū)間內(nèi)的感溫性能將直接影響瀝青路面的使用性能和施工工藝，因此瀝青的感溫性能是使用性能的核心［6］.目前普遍采用的瀝青感溫性評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有：針入度指數(shù)（penetration index，PI）、針 入 度 黏 度 指 數(shù)（penetration viscosity numbers，PVN）以及黏溫指數(shù)（viscosity temperature susceptibility，VTS）.此3 項(xiàng)指標(biāo)所反映的溫度區(qū)間各不相同，在適用性方面也存在一定的局限性［7-10］，難以全面描述瀝青在使用溫度區(qū)間內(nèi)的感溫性能.

作為一種黏彈性材料，瀝青的力學(xué)特性與溫度相關(guān)，隨溫度的變化會(huì)經(jīng)歷玻璃態(tài)、黏彈態(tài)和黏流態(tài)3種不同的變形形態(tài)［11］.這種變形形態(tài)的改變，便是瀝青感溫特性的體現(xiàn).瀝青中各組分在不同溫度下呈現(xiàn)不同的固、液相態(tài).各組分的固、液相聚集態(tài)會(huì)隨溫度變化而發(fā)生改變.反映到宏觀上便是瀝青變形形態(tài)的改變，直接影響瀝青的感溫性能.對(duì)瀝青進(jìn)行DSC試驗(yàn)［12］，瀝青組分聚集態(tài)改變會(huì)反映在DSC曲線上［13］.因此，可通過(guò)DSC 試驗(yàn)，用熱分析的手段評(píng)價(jià)瀝青的感溫性能.在美國(guó)公路戰(zhàn)略研究計(jì)劃（strategic highway research program，SHRP）中，Harrison等［14］對(duì)SHRP的8種核心道路瀝青進(jìn)行了DSC 試驗(yàn).Gandhi［15］利用DSC 試驗(yàn)分析了溫拌瀝青改性劑Sasobit?加入后對(duì)瀝青感溫性能的影響.在普通道路石油瀝青［16］、聚合物改性瀝青［17］和納米改性瀝青［18-19］的研究中均通過(guò)DSC 對(duì)感溫性能進(jìn)行了研究.DSC 試驗(yàn)提供了一種評(píng)價(jià)瀝青感溫性能的新手段.

本文利用一種新型直投式高黏改性劑制備高黏度改性瀝青，在采用PI、PVN、VTS 這3 項(xiàng)常規(guī)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，通過(guò)DSC試驗(yàn)對(duì)高黏瀝青的感溫性和高溫穩(wěn)定性進(jìn)行研究，并對(duì)各感溫性評(píng)價(jià)指標(biāo)的適用性進(jìn)行討論，為這種新型直投式高黏改性劑在實(shí)際工程中的應(yīng)用提供依據(jù).

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 高黏瀝青改性劑 直投式高黏改性劑是以熱塑性橡膠為主要原料，并配以穩(wěn)定劑、高黏性樹(shù)脂及增塑抗氧化等成分，充分混熔塑化而成的淡黃色球狀顆粒，與道路石油瀝青具有很好的相容性，由江蘇寶利瀝青公司提供.主要性能指標(biāo)見(jiàn)表1，表中w（Ash）為灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)，w（H2O）為水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，σ（300%）為300%定伸應(yīng)力，δ 為伸長(zhǎng)率，qm為熔體流動(dòng)速率，ρ為密度.

表1 高黏瀝青改性劑主要性能指標(biāo)Tab.1 Properties of high viscosity modifier

1.1.2 瀝青 采用70＃道路石油瀝青作為基質(zhì)瀝青制備高黏瀝青，同時(shí)用于對(duì)比研究.SBS改性瀝青為I-C型，其采用的基質(zhì)瀝青與高黏瀝青相同，均為中石化東海牌瀝青，主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2和3，均滿足規(guī)范［20］要求，表中，P 為針入度，D 為延度，R＆B為軟化點(diǎn)，η 為動(dòng)力黏度，wt為旋轉(zhuǎn)薄膜老化后質(zhì)量變化分?jǐn)?shù)，P′為針入度比，ν為運(yùn)動(dòng)黏度.

表2 70?；|(zhì)瀝青技術(shù)指標(biāo)Tab.2 Technical indexes of 70＃asphalt

表3 SBS改性瀝青技術(shù)指標(biāo)Tab.3 Technical indexes of SBS modified asphalt

1.1.3 高黏改性瀝青制備 采用高速剪切法［21］制備高黏改性瀝青，設(shè)備為室內(nèi)小型高速剪切乳化儀.具體制備流程為：基質(zhì)瀝青加熱到150 ℃，保持恒溫，將干燥后的高黏改性劑按17%摻量（前期路用性能研究表明，高黏改性劑的最佳摻量為瀝青混合料質(zhì)量的1%，換算成與基質(zhì)瀝青的質(zhì)量比為17%，可保證良好路用性能同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)效益）緩慢、分批加入到基質(zhì)瀝青中，并以500r／min 的速率剪切15min，使高黏改性劑均勻分散于基質(zhì)瀝青中；將溫度升至180 ℃，以4 000r／min 的速率高速剪切60min；之后以500r／min 的速率低速發(fā)育30min并排除高速剪切時(shí)產(chǎn)生的氣泡.為評(píng)價(jià)改性劑摻量對(duì)瀝青感溫性能的影響，同時(shí)制備了摻量為12%和22%的高黏改性瀝青作為對(duì)比研究.

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 針入度試驗(yàn) 采用自動(dòng)針入度儀對(duì)70?；|(zhì)瀝青、SBS 改性瀝青和17%高黏度改性瀝青在15、25、30 ℃這3個(gè)溫度下進(jìn)行針入度試驗(yàn).

1.2.2 旋轉(zhuǎn)黏度試驗(yàn) 采用美國(guó)Brookfield公司生產(chǎn)的DV-II＋Pro型旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)對(duì)70?；|(zhì)瀝青、SBS改性瀝青和17%高黏度改性瀝青在60、135、150℃和175℃這4個(gè)溫度下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)黏度試驗(yàn).

1.2.3 DSC試驗(yàn) 采用美國(guó)TA 公司的Q100DSC分析儀對(duì)70＃基質(zhì)瀝青、SBS 改性瀝青和12%、17%、22%高黏改性瀝青進(jìn)行DSC 試驗(yàn).試驗(yàn)溫度為-40～100 ℃，氮?dú)鈿夥?，升溫速率?0 ℃／min.

1.2.4 4組分試驗(yàn) 采用日本雅特隆公司制造的IATROSCAN MK-6s棒狀薄層色譜-氫火焰離子探測(cè)儀（TLC-FID）對(duì)70?；|(zhì)瀝青和17%高黏瀝青進(jìn)行4組分分析，擴(kuò)展槽中第一展開(kāi)溶劑為正庚烷，第二展開(kāi)溶劑為甲苯／正庚烷混合液（體積比為4∶1），第三展開(kāi)溶劑為甲苯／無(wú)水乙醇混合液（體積比為11∶9）.

1.2.5 車轍試驗(yàn) 采用上海路達(dá)公司生產(chǎn)的自動(dòng)車轍儀對(duì)SBS改性瀝青和高黏度改性瀝青SMA-13混合料進(jìn)行車轍試驗(yàn).試驗(yàn)溫度為60℃，輪壓0.7MPa.

2 結(jié)果與討論

2.1 常規(guī)指標(biāo)評(píng)價(jià)高黏瀝青感溫性能

2.1.1 PI指標(biāo) 自Pfeiffer等［22］提出針入度指數(shù)PI概念以來(lái)，PI便成為應(yīng)用最為廣泛的瀝青感溫性能評(píng)價(jià)指標(biāo).我國(guó)規(guī)范［19］目前也采用PI評(píng)價(jià)道路石油瀝青和聚合物改性瀝青的溫度敏感性.將針入度試驗(yàn)結(jié)果按式（1）進(jìn)行回歸計(jì)算，得到回歸系數(shù)AlgPen.AlgPen為針入度溫度線性關(guān)系的斜率，也稱為針入度溫度指數(shù)，表示瀝青的溫度敏感性，AlgPen越大，瀝青對(duì)溫度越敏感，R2為相關(guān)系數(shù).由AlgPen按式（2）計(jì)算3種瀝青的PI值，結(jié)果見(jiàn)表4和圖1.

式中：θ為溫度（℃），K 為回歸系數(shù).

PI試驗(yàn)結(jié)果表明，加入高黏改性劑改性后，瀝青的針入度溫度指數(shù)AlgPen變小，PI值變大，溫度敏感性降低.在15～30 ℃溫度區(qū)間內(nèi)，70?；|(zhì)瀝青對(duì)溫度最為敏感，SBS 次之，高黏瀝青的感溫性最弱.PI是由15～30 ℃溫度范圍內(nèi)的針入度變化決定的，只涵蓋了瀝青路面工作溫度范圍內(nèi)的中溫區(qū)間，評(píng)價(jià)范圍較窄.

表4 針入度指數(shù)PI結(jié)果Tab.4 Results of penetration index

圖1 不同溫度下的針入度Fig.1 Penetration at different temperatures

2.1.2 VTS指標(biāo) 瀝青黏度隨溫度變化而改變的程度是瀝青感溫性能的直接體現(xiàn)，通過(guò)瀝青的黏溫關(guān)系可有效評(píng)價(jià)瀝青的感溫性能.而合理地描述瀝青的黏溫關(guān)系是評(píng)價(jià)瀝青黏溫特性的關(guān)鍵.目前公認(rèn)最好的黏溫關(guān)系表達(dá)式是被ASTM D2493所采用的Saal公式［6］，如下：

式中：η為不同溫度下的動(dòng)力黏度（Pa·s），n、m 為回歸系數(shù).

在夏季高溫環(huán)境下，瀝青路面溫度可達(dá)50～70℃，此溫度區(qū)間瀝青路面易發(fā)生車轍等高溫永久變形，因此60℃黏度是反映瀝青高溫路用性能的重要指標(biāo).60 ℃黏度大，在荷載反復(fù)作用下產(chǎn)生的剪切流動(dòng)變形小，殘留的永久變形累積少，抗車轍能力強(qiáng)，高溫穩(wěn)定性好.而135℃以上的高溫黏度主要用于評(píng)估瀝青的高溫工作特性，保證瀝青在施工時(shí)有良好的施工和易性.SHRP推薦采用的布洛克菲爾德（Brookfield）旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)（ASTM D4402）便主要于評(píng)價(jià)這一溫度區(qū)間內(nèi)瀝青的黏溫特性.

將旋轉(zhuǎn)黏度試驗(yàn)結(jié)果按式（3）進(jìn)行線性回歸計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表5和圖2.

表5 Brookfield旋轉(zhuǎn)黏度試驗(yàn)結(jié)果Tab.5 Results of Brookfield viscosity tests

圖2 瀝青黏溫關(guān)系曲線Fig.2 Viscosity-temperature relationships of three asphalt

黏度試驗(yàn)結(jié)果表明，高黏改性劑改性后瀝青的黏度顯著提高，60 ℃黏度是基質(zhì)瀝青的276.9倍，是SBS改性瀝青的11倍，說(shuō)明經(jīng)過(guò)改性后，高黏瀝青的高溫穩(wěn)定性得以改善.而135 ℃黏度是基質(zhì)瀝青的5.6倍，是SBS改性瀝青的2.2 倍，提高幅度隨溫度的升高逐漸降低，這與高黏瀝青的溫度敏感性有關(guān).Saal公式中回歸系數(shù)m 為瀝青黏溫關(guān)系曲線的斜率，m 越大，黏度隨溫度變化越顯著，瀝青的溫度敏感性越高.可進(jìn)一步采用式（4）計(jì)算VTS，VTS的絕對(duì)值越小，瀝青的感溫性越小.

式中：η1、η2 為60和135℃時(shí)的黏度（Pa·s）

從3種瀝青m 值及VTS計(jì)算結(jié)果來(lái)看，在60～175 ℃區(qū)間內(nèi)，高黏瀝青的感溫性最強(qiáng)，SBS改性瀝青次之，70?；|(zhì)瀝青感溫性最弱.高黏瀝青的這種黏溫特性使其在60 ℃有足夠的黏度抵抗剪切流動(dòng)變形，同時(shí)在135℃以上的施工溫度范圍內(nèi)，黏度下降較快，保證了施工和易性及壓實(shí)特性.

2.1.3 PVN 指標(biāo) McLeod［23］提出由25 ℃針入度和60 ℃黏度按式（5）計(jì)算PVN 評(píng)價(jià)感溫性能.利用前述3種瀝青的25℃針入度和60℃黏度計(jì)算PVN 值，結(jié)果見(jiàn)表6.

式中：60℃黏度η60℃以0.1Pa·s為單位.

表6 PVN 計(jì)算結(jié)果Tab.6 Calculation results of PVN

PVN 值越小，感溫性越強(qiáng)，以PVN 為評(píng)價(jià)指標(biāo)，在25～60 ℃，3種瀝青的感溫性排序?yàn)?0＃瀝青高于SBS改性瀝青高于高黏瀝青.

2.1.4 3種指標(biāo)的適用性討論 由PI和旋轉(zhuǎn)黏度試驗(yàn)所得的3種瀝青的感溫性能排序完全相反，這是因?yàn)闉r青的感溫性能與溫度范圍密切相關(guān).PI由15～30 ℃的針入度決定，而旋轉(zhuǎn)黏度儀測(cè)定的黏溫關(guān)系是由60～135 ℃以上的黏度變化決定的，這2種指標(biāo)只適用于表征其適用溫度范圍內(nèi)的感溫性能.35～60 ℃的高溫區(qū)間是瀝青由黏彈態(tài)向黏流態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度區(qū)間，若溫度敏感性強(qiáng)，則瀝青的黏度降低幅度大，抵抗剪切流動(dòng)變形能力差，易于產(chǎn)生車轍等高溫永久變形，故35～60℃的高溫區(qū)間的溫度敏感性直接影響著瀝青混合料的高溫路用性能，但PI及VTS指標(biāo)并不適于評(píng)價(jià)這一溫度區(qū)間瀝青的感溫性能.PVN 指標(biāo)的溫度區(qū)間較大，雖包括35～60 ℃的高溫區(qū)間，但這一方法試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)太少，僅由2個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)來(lái)反映如此大溫度區(qū)間內(nèi)瀝青的感溫特性可能會(huì)存在誤差.

2.2 DSC試驗(yàn)分析

2.2.1 高黏瀝青感溫性和高溫穩(wěn)定性 不同瀝青DSC試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3（a）.可以看出，各瀝青的DSC曲線上均存在2個(gè)明顯的吸熱峰，表明隨著溫度升高瀝青相繼發(fā)生了3種變形形態(tài)的轉(zhuǎn)變.第1個(gè)吸熱峰主要位于5～25 ℃的中低溫區(qū)間，瀝青發(fā)生了由玻璃態(tài)到黏彈態(tài)的轉(zhuǎn)變，第2個(gè)吸熱峰主要位于35～60 ℃的高溫區(qū)間，瀝青發(fā)生了由黏彈態(tài)到黏流態(tài)的轉(zhuǎn)變.吸熱峰溫度區(qū)間及吸熱量見(jiàn)表7，表中θI為第1吸熱峰溫度區(qū)間，θII為第2吸熱峰溫度區(qū)間，HII為第2吸熱峰平均系熱量.

圖3 瀝青DSC曲線Fig.3 DSC curves of asphalt

表7 瀝青DSC曲線吸熱峰的溫度區(qū)間與吸熱量Tab.7 Temperature range and heat absorption of DSC endothermic peak for five asphalt

吸熱峰的溫度區(qū)間反映了瀝青組分聚集態(tài)發(fā)生改變的溫度范圍，在5～25℃的中低溫區(qū)間，高黏改性劑改性后，瀝青吸熱峰的起始溫度提高，溫度區(qū)間變窄，表明瀝青組分發(fā)生聚集態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度范圍變窄，聚集態(tài)轉(zhuǎn)變受溫度的影響范圍縮小，瀝青多相體系達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的溫度區(qū)間變小，瀝青的溫度敏感性降低.在3種瀝青中，基質(zhì)瀝青的吸熱峰溫度區(qū)間最寬，SBS改性瀝青次之，17%高黏瀝青最窄，則溫度敏感性排序?yàn)榛|(zhì)瀝青高于SBS 改性瀝青高于高黏瀝青，這一結(jié)果與前述PI試驗(yàn)結(jié)果一致.同理，對(duì)于35～60 ℃的高溫區(qū)間，3種瀝青仍具有相同的感溫性能排序.由此可知，高黏改性劑不僅提高了瀝青的高溫黏度，而且使瀝青感溫性降低，黏度隨溫度升高而降低的幅度變小，對(duì)于高溫抗車轍性能有利.吸熱量的大小反映了瀝青中發(fā)生聚集態(tài)轉(zhuǎn)變程度的大小.在35～60 ℃的高溫區(qū)間，70?；|(zhì)瀝青的平均吸熱量最大，SBS改性瀝青次之，17%高黏瀝青最小.吸熱量大表明瀝青組分中發(fā)生聚集態(tài)轉(zhuǎn)變的程度大，固液相轉(zhuǎn)變的數(shù)量多.說(shuō)明加入高黏改性劑后，在此高溫區(qū)間內(nèi)，瀝青中易發(fā)生聚集態(tài)轉(zhuǎn)變的組分含量減少，瀝青的多相體系較基質(zhì)瀝青更加穩(wěn)定，高溫穩(wěn)定性能得到了提高.

2.2.2 高黏瀝青中高溫感溫性改善機(jī)理 不同高黏改性劑摻量下瀝青DSC 曲線如圖3（b）所示.隨著改性劑用量的增加，在中高溫區(qū)間內(nèi)，瀝青吸熱峰的溫度區(qū)間變窄，吸熱量逐漸減小，瀝青溫度敏感性降低，高溫穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)，瀝青改性程度愈顯著.

圖4 瀝青4組分試驗(yàn)結(jié)果Fig.4 Results of asphalt four components tests

高黏改性劑改性前后瀝青4 組分測(cè)試結(jié)果如圖4所示，高黏改性劑使青的4組分比例發(fā)生了改變，飽和分（w1）與芳香分（w2）減少，瀝青質(zhì)（w4）微增，膠質(zhì)（w3）較大幅度增加，瀝青的膠體結(jié)構(gòu)向凝膠結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，這種轉(zhuǎn)變直接影響瀝青的感溫特性.對(duì)瀝青的4 組分分別進(jìn)行DSC 分析可知［24］，在瀝青使用溫度的中高溫區(qū)間內(nèi)，發(fā)生相態(tài)轉(zhuǎn)變的主要是芳香分與飽和分，而膠質(zhì)與瀝青質(zhì)性能穩(wěn)定，在此溫度范圍內(nèi)并未隨溫度變化發(fā)生相態(tài)的轉(zhuǎn)變.由此可知，高黏改性劑加入后，瀝青發(fā)生聚集態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度范圍變窄，是因?yàn)榻?jīng)過(guò)改性后，使對(duì)溫度較為敏感的芳香分與飽和分減少，瀝青質(zhì)與膠質(zhì)含量增多，瀝青的微觀膠體結(jié)構(gòu)向有利于改善感溫性能的方向發(fā)展，且隨改性劑用量增加，這種改變?cè)匠浞?，宏觀性能上即表現(xiàn)為瀝青中高溫區(qū)間的感溫性能得到改善.

2.3 車轍試驗(yàn)分析

前述DSC試驗(yàn)結(jié)果表明高黏改性劑提高了瀝青的高溫穩(wěn)定性，降低了溫度敏感性，高溫性能得到改善，這一結(jié)果與瀝青60 ℃黏度試驗(yàn)結(jié)果一致.在此基礎(chǔ)上，通過(guò)常規(guī)車轍試驗(yàn)評(píng)價(jià)高黏瀝青的高溫穩(wěn)定性，對(duì)DSC試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證.高黏瀝青與SBS 改性瀝青混合料均采用相同級(jí)配SMA-13，油石比均為5.9，纖維采用0.4%玄武巖短切纖維.車轍試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8，車轍變形曲線見(jiàn)圖5，其中DS為動(dòng)穩(wěn)定度，d 為總變形量，t為時(shí)間.

表8 車轍試驗(yàn)結(jié)果Tab.8 Results of rutting tests

與SBS改性瀝青混合料相比，高黏瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度高，車轍總變形小，高溫抗車轍能力優(yōu)于SBS改性瀝青混合料.改性后瀝青的高溫性能優(yōu)于SBS改性瀝青，與DSC試驗(yàn)結(jié)果一致.

圖5 車轍變形曲線Fig.5 Rutting deformation curves

2.4 DSC試驗(yàn)適用性討論

傳統(tǒng)的PI及PVN 指標(biāo)均需測(cè)定瀝青的針入度，針入度是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)性指標(biāo)，與實(shí)際瀝青路面使用性質(zhì)并不相關(guān)，且試驗(yàn)受人的因素影響大，易產(chǎn)生誤差，同時(shí)PI及PVN 的適用溫度區(qū)間較窄，難于全面、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)瀝青的感溫性能.通過(guò)DSC 試驗(yàn)評(píng)價(jià)瀝青感溫性能的適用溫度區(qū)間廣，涵蓋了5～60 ℃瀝青路面正常使用的中高溫區(qū)間，同時(shí)還可評(píng)價(jià)瀝青的高溫穩(wěn)定性.試驗(yàn)精度高，物理意義明確，且與PI、60 ℃黏度和車轍試驗(yàn)等常規(guī)路用性能試驗(yàn)具有較好的一致性.因此，可以通過(guò)DSC 試驗(yàn)與PI、PVN 指標(biāo)相互驗(yàn)證，更準(zhǔn)確的分析瀝青在中高溫使用溫度范圍內(nèi)的感溫特性.對(duì)于施工溫度范圍內(nèi)的感溫特性，由于瀝青已成為黏性流體，可由Brookfield旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)通過(guò)黏溫關(guān)系評(píng)價(jià).由于低溫范圍內(nèi)瀝青并無(wú)明顯的相態(tài)轉(zhuǎn)變，因此對(duì)于低溫感溫性能，DSC 試驗(yàn)的吸熱峰溫度區(qū)間這一指標(biāo)并不適用.

3 結(jié) 論

（1）PI、PVN、VTS 和DSC 試驗(yàn)結(jié)果表明，5～60 ℃，高黏瀝青的感溫性最弱，60～175 ℃，高黏瀝青的感溫性最強(qiáng).這種感溫特性使高黏瀝青在使用溫度范圍內(nèi)的高溫區(qū)間有穩(wěn)定的剪切流動(dòng)變形抵抗能力，同時(shí)在施工溫度區(qū)域又可保證混合料的施工和易性與壓實(shí)性.

（2）高黏改性劑降低了瀝青中對(duì)溫度較為敏感的輕質(zhì)組分比例，使瀝青在使用溫度的中高溫范圍內(nèi)的感溫性得以改善，且隨著改性劑摻量增多，感溫性改善效果越顯著.

（3）DSC、60 ℃黏度及車轍試驗(yàn)結(jié)果表明，改性后高黏瀝青DSC 曲線上高溫吸熱峰的平均吸熱量減小、60 ℃黏度增大，動(dòng)穩(wěn)定度大，車轍變形小，高溫穩(wěn)定性得到改善且優(yōu)于SBS改性瀝青.

（4）高黏瀝青使用溫度范圍內(nèi)中高溫區(qū)間的感溫性能可由DSC、PI和PVN 綜合評(píng)價(jià)，低溫區(qū)間內(nèi)的感溫性能仍需進(jìn)一步研究.

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［1］王仕峰，馬慶豐，李劍新.排水路面用高黏度改性瀝青的研究與應(yīng)用進(jìn)展［J］.石油瀝青，2012，26（1）：1-8.WANG Shi-feng，MA Qing-feng，LI Jian-xin.Study and application of high viscosity modified asphalt used in porous pavement［J］.Petroleum Asphalt，2012，26（1）：1-8.

［2］李立寒，耿韓，孫艷娜，等.高黏度瀝青性能評(píng)價(jià)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)［J］.同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010，38（8）：1155-1160.LI Li-han，GENG Han，SUN Yan-na，et al.Viscosity evaluating indicators and criteria of high-viscosity modified asphalt［J］.Journal of Tongji University：Natural Science，2010，38（8）：1155-1160.

［3］張銳，黃曉明，侯曙光.新型瀝青添加劑TPS 的性能［J］.交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào)，2006，6（4）：36-40 ZHANG Rui，HUANG Xiao-ming，HOU Shu-guang，Performances of new type asphalt additive TPS ［J］.Journal of Traffic and Transportation Engineering，2006，6（4）：36-40.

［4］劉學(xué)亮，余劍英，吳少鵬，等.高黏度改性瀝青的制備與性能研究［J］.石油瀝青，2008，21（6）：7-10.LIU Xue-liang，YU Jian-ying，WU Shao-peng，et al.Preparation and properties of high viscosity modified asphalts［J］.Petroleum Asphalt，2008，21（6）：7-10.

［5］梁亞軍，許志鴻.高黏度改性瀝青的性能評(píng)價(jià)［J］.石油瀝青，2010，24（005）：20-22.LIANG Ya-jun，XU Zhi-hong.Performance evaluation of high viscosity modified asphalt［J］.Petroleum Asphalt，2010，24（005）：20-22.

［6］沈金安.瀝青及瀝青混合料路用性能［M］.北京：人民交通出版社，2001：79-80.

［7］趙可，李海驄.改性瀝青感溫性評(píng)價(jià)指標(biāo)的討論［J］.中國(guó)公路學(xué)報(bào)，2000，20（4）：2-7.ZHAO Ke，LI Hai-cong.Discussion of the temperature susceptibility indexes of modified asphalt ［J］.China Journal of Highway and Transport，2000，20（4）：2-7.

［8］陳佩茹，劉炤宇.關(guān)于瀝青感溫性能指標(biāo)的討論［J］.交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào)，2002，2（2）：23-26.CHEN Pei-ru，LIU Zhao-yu.On indices of temperature susceptibility of asphalt ［J］.Journal of Traffic and Transportation Engineering，2002，2（2）：23-26.

［9］陳華鑫，剛增軍，王應(yīng)龍，等.SBS 改性瀝青溫度敏感性指標(biāo)研究［J］.建筑材料學(xué)報(bào)，2010，13（005）：691-696.CHEN Hua-xin，GANG Zeng-jun，WANG Ying-long，et al.Temperature susceptibility indexes of SBS modified asphalt binders［J］.Journal of Building Materials，2010，13（005）：691-696.

［10］于新，孫文浩，羅怡琳，等.橡膠瀝青溫度敏感性評(píng)價(jià)方法研究［J］.建筑材料學(xué)報(bào)，2013（2）：266-270.YU Xin，SUN Wen-hao，LUO Yi-lin，et al.Research on the evaluation index of temperature sensitivity of CRMA［J］.Journal of Building Materials，2013（2）：266-270.

［11］張肖寧.瀝青與瀝青混合料的黏彈力學(xué)原理及應(yīng)用［M］.人民交通出版社，2006：6-7.

［12］劉振海.熱分析導(dǎo)論［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1991：274-287.

［13］原健安.瀝青中組成聚集狀態(tài)轉(zhuǎn)變對(duì)物理性能的影響［J］.西安公路交通大學(xué)學(xué)報(bào)，1997，17（4）：10-14.YUAN Jian-an.Effect of the state transition in asphalt composition on the physical properties［J］.Journal of Xian Highway University，1997，17（4）：10-14.

［14］HARRISON I R，WANG G，HSU T C.A differential scanning calorimetry study of asphalt binders ［R］.Washington DC：Strategic Highway Research Program National Research Council，1992.

［15］GANDHI T.Effects of warm asphalt additives on asphalt binder and mixture properties［D］.South carolina，city of clemson：Clemson University，2008.

［16］曾凡奇，黃曉明，李海軍.瀝青性能的DSC 評(píng)價(jià)方法［J］.交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào)，2005，5（4）：37-42.ZENG Fan-qi，HUANG Xiao-ming，LI Hai-jun.Evaluation method of differential scanning calorimetry for asphalt performance［J］.Journal of Traffic and Transportation Engineering，2005，5（4）：37-42.

［17］梁乃興，廉向東.聚合物改性瀝青示差掃描量熱法（DSC）分析研究［J］.西安公路交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，20（3）：29-30.LIANG Nai-xing，LIAN Xiang-dong.Study of polymer modified bitumen by DSC ［J］.Journal of Xian Highway University，2000，20（3）：29-30.

［18］馬峰，張超，傅珍.納米碳酸鈣改性瀝青的DSC 分析［J］.鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)：工學(xué)版，2006，27（4）：49-52.MA Feng，ZHANG Chao，F(xiàn)U Zhen.DSC study of Nano-CaCO3modified asphalt［J］.Journal of Zhengzhou University：Engineering Science，2006，27（4）：49-52.

［19］孫璐，辛憲濤，王鴻遙，等.多維數(shù)多尺度納米材料改性瀝青的微觀機(jī)理［J］.硅鹽酸學(xué)報(bào)，2012，40（10）：1437-1447.SUN Lu，XIN Xian-tao，WANG Hong-yao，et al.Microscopic mechanism of modified asphalt by multi-dimensional and multi-scale nanomaterial［J］.Journal of The Chinese Ceramic Society，2012，40（10）：1437-1447.

［20］JTG F40.公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范［S］.人民交通出版社，2004.JTG F40.Technical specifications for construction of highway asphalt pavements［S］.China communication press，2004.

［21］張金升，等.瀝青材料［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009：240-241.

［22］PFEIFFER J P，VAN DOORMSAAL P M.The rheological properties of asphaltic bitumens［J］.Journal of the Institute of Petroleum Technologists，1936，22：414-440.

［23］MCLEOD N W.Asphalt cement Pen-vis number and its application to moduli of stiffness［J］.Journal of Testing and Evaluation，1976，4（4）：275-282.

［24］陳華鑫，賀孟霜，李媛媛，等.瀝青與瀝青組分的差示掃描量熱研究［J］.重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013，32（4）：207-210.CHEN Hua-xin，HE Meng-shuang，LI Yuan-yuan，et al.DSC analysis on asphalt and asphalt fractions［J］.Journal of Chongqing Jiaotong University：Natural Science，2013，32（4）：207-210.