歐洲巖瀝青改性瀝青混合料使用性能試驗(yàn)研究*

曾夢瀾，朱艷貴，田偉，謝學(xué)成

(湖南大學(xué) 土木工程學(xué)院，湖南 長沙 410082)

歐洲巖瀝青改性瀝青混合料使用性能試驗(yàn)研究*

曾夢瀾?，朱艷貴，田偉，謝學(xué)成

(湖南大學(xué) 土木工程學(xué)院，湖南 長沙 410082)

為研究歐洲巖瀝青改性瀝青混合料的使用性能，制備了最大摻量達(dá)20%的歐洲巖瀝青改性瀝青，進(jìn)行了AC-20C不同摻量改性瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)，根據(jù)各摻量最佳油石比制作試件并進(jìn)行了混合料使用性能試驗(yàn).根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析了不同摻量改性瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度、馬歇爾穩(wěn)定度、流值、馬歇爾模數(shù)、浸水殘留穩(wěn)定度、凍融劈裂殘留強(qiáng)度比、彎曲破壞應(yīng)變、15 ℃和20 ℃抗壓回彈模量和15 ℃劈裂強(qiáng)度等技術(shù)參數(shù).試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著歐洲巖瀝青摻量的增加，改性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性逐漸得到提高，剛度和強(qiáng)度逐漸增大.隨著歐洲巖瀝青摻量的增加，改性瀝青混合料的低溫抗裂性先提高至一峰值后略有回落.考慮綜合性能，推薦的歐洲巖瀝青最佳摻量為10%～20%.

歐洲巖瀝青；改性瀝青混合料；使用性能；試驗(yàn)研究

目前，道路交通量大和車輛軸載重已經(jīng)成為一種普遍現(xiàn)象.為了保證瀝青路面的穩(wěn)定性和耐久性，減少瀝青路面的損壞，必須采用性能良好的瀝青混合料.鑒于這一點(diǎn)，道路科技工作者研發(fā)了許多性能優(yōu)良的改性瀝青.目前，使用較多的改性瀝青主要有聚合物改性瀝青，環(huán)氧瀝青和天然瀝青改性瀝青.由于各種改性瀝青優(yōu)缺點(diǎn)兼?zhèn)?，?dāng)對瀝青性能要求較高時(shí)，可以采用含2種或者2種以上改性劑的復(fù)合改性瀝青，其中，SBS與其他改性劑復(fù)合是最常用的方式[1-3].天然瀝青分為巖瀝青、湖瀝青、海底瀝青，具體有布敦巖瀝青、北美巖瀝青、伊朗巖瀝青、青川巖瀝青、特立尼達(dá)湖瀝青等，有關(guān)研究[4-7]表明它們能提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性.

歐洲巖瀝青是一種產(chǎn)自東南歐巴爾干半島的天然瀝青，可破碎成黑色固體小顆粒，其瀝青質(zhì)含量高、軟化點(diǎn)高、含氮量高、不含蠟、生物毒性低、抗老化能力強(qiáng).歐洲巖瀝青在國外已有應(yīng)用，國內(nèi)也有一定研究，文獻(xiàn)[8]對歐洲巖瀝青改性瀝青結(jié)合料使用性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究，本文在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了歐洲巖瀝青改性瀝青混合料使用性能研究.

為了較為全面地了解歐洲巖瀝青對改性瀝青混合料使用性能的影響，先用歐洲巖瀝青對基質(zhì)瀝青改性，然后對改性瀝青混合料進(jìn)行性能試驗(yàn)，最后分析不同摻量改性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、低溫抗裂性，剛度和強(qiáng)度，推薦歐洲巖瀝青的最佳摻量范圍，從而為歐洲巖瀝青改性瀝青混合料在工程中應(yīng)用提供借鑒和指導(dǎo).

1 試驗(yàn)材料

1.1 原材料

本研究所采用的瀝青有70號A級道路石油瀝青和歐洲巖瀝青，70號瀝青的技術(shù)指標(biāo)、技術(shù)要求和試驗(yàn)結(jié)果見表1，其技術(shù)指標(biāo)的試驗(yàn)結(jié)果均滿足JTG F40—2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》[9]的技術(shù)要求.歐洲巖瀝青的技術(shù)指標(biāo)、技術(shù)要求和試驗(yàn)結(jié)果見表2，其技術(shù)指標(biāo)的試驗(yàn)結(jié)果均滿足JT/T 860.5—2014《瀝青混合料改性添加劑第5部分：天然瀝青》[10]的技術(shù)要求.

本研究所采用的粗細(xì)集料均為石灰?guī)r，填料為石灰?guī)r礦粉，其主要技術(shù)指標(biāo)的試驗(yàn)結(jié)果均滿足JTG F40—2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》[9]的技術(shù)要求.

表1 基質(zhì)瀝青技術(shù)指標(biāo)

表2 歐洲巖瀝青技術(shù)指標(biāo)

1.2 改性瀝青的制備

向?yàn)r青混合料中添加歐洲巖瀝青，可采用“干法”或“濕法”工藝.“干法”工藝是先將加熱到規(guī)定溫度的粗細(xì)集料加入拌和機(jī)中，然后加入巖瀝青拌和90 s，再加入基質(zhì)瀝青拌和90 s，最后加入加熱的礦粉拌和120 s[11].“濕法”工藝是先制得改性瀝青，然后將加熱到規(guī)定溫度的改性瀝青與粗細(xì)集料在拌和機(jī)中拌和90 s，最后加入加熱的礦粉拌和90 s[11].本研究采用了“濕法”工藝.

先用烘箱將70號瀝青加熱到150 ℃左右，按照一定摻量加入歐洲巖瀝青，邊加邊攪拌，使兩種瀝青充分混合均勻，然后將其在溫度為155 ℃左右的烘箱中放置1 h，取出，再在155 ℃左右的油浴溫度下用高速剪切儀以3 000 r/min的轉(zhuǎn)速攪拌1 h即可.本研究設(shè)定的歐洲巖瀝青摻量分別為0%,5%,10%,15%和20%.其中，歐洲巖瀝青摻量是指歐洲巖瀝青與基質(zhì)瀝青的質(zhì)量比.

2 混合料設(shè)計(jì)與使用性能試驗(yàn)

2.1 混合料設(shè)計(jì)

本研究按JTG F40—2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行混合料設(shè)計(jì).以5種不同摻量的歐洲巖瀝青改性瀝青為結(jié)合料，與相同級配的集料制備瀝青混合料AC-20C，集料級配組成見表3.

利用5種不同摻量歐洲巖瀝青改性瀝青的黏度與溫度的關(guān)系，采用等黏度原則[12]確定不同混合料的拌和與壓實(shí)溫度.

歐洲巖瀝青中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.8%的礦物質(zhì)，可將其看作礦粉.根據(jù)加入集料中的改性瀝青所含礦物質(zhì)的質(zhì)量多少相應(yīng)減少單獨(dú)加入的礦粉的質(zhì)量，以保證混合料中礦粉的質(zhì)量不變[13].

根據(jù)馬歇爾試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)方法得到歐洲巖瀝青摻量分別為0%，5%，10%，15%和20%的瀝青混合料的最佳油石比分別為4.8%，4.8%，4.9%，4.9%和4.9%.

表3 AC-20C瀝青混合料的集料級配組成

2.2 混合料使用性能試驗(yàn)

根據(jù)已經(jīng)確定的最佳油石比制作混合料試件并進(jìn)行使用性能試驗(yàn).按JTG E20-2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》[14]進(jìn)行車轍試驗(yàn)、馬歇爾試驗(yàn)、浸水馬歇爾試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、單軸壓縮試驗(yàn)、劈裂試驗(yàn)．其中車轍試驗(yàn)方法采用T0719—2011“瀝青混合料車轍試驗(yàn)”；馬歇爾試驗(yàn)和浸水馬歇爾試驗(yàn)方法采用T0709—2011“瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)”；凍融劈裂試驗(yàn)方法采用T0729—2000“瀝青混合料凍融劈裂試驗(yàn)”；彎曲試驗(yàn)方法采用T0715—2011“瀝青混合料彎曲試驗(yàn)”；劈裂試驗(yàn)方法采用T0716—2011“瀝青混合料劈裂試驗(yàn)”；單軸壓縮試驗(yàn)方法采用T0713—2000“瀝青混合料單軸壓縮試驗(yàn)(圓柱體法)”.

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 高溫穩(wěn)定性

瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性是指在高溫條件和車輛荷載的共同作用下，瀝青混合料抵抗永久變形的能力[15].瀝青路面產(chǎn)生的車轍、搓板、擁包、泛油、推移等現(xiàn)象是瀝青混合料高溫穩(wěn)定性較差的結(jié)果.

不同摻量歐洲巖瀝青改性瀝青混合料的車轍試驗(yàn)的動(dòng)穩(wěn)定度見圖1.從圖1可以看出，瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度隨著歐洲巖瀝青摻量的增大而逐漸增大.摻量分別為0%，5%，10%，15%和20%的瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度分別為1 469，2 142，3 027，4 423和5 526次/mm.與基質(zhì)瀝青混合料相比，改性瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度分別提高了46%，106%，201%和276%.說明歐洲巖瀝青的摻入改善了混合料在高溫條件下抵抗永久變形的能力，且當(dāng)歐洲巖瀝青摻量為10%～20%時(shí)，它對瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的改善效果比歐洲巖瀝青摻量小于10%的更加明顯.

圖1 不同摻量歐洲巖瀝青改性瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度Fig.1 Dynamic stabilities of European rock asphalt modified mixture with different percentages

不同摻量歐洲巖瀝青改性瀝青混合料的馬歇爾試驗(yàn)的穩(wěn)定度、流值、馬歇爾模數(shù)見圖2.從圖2可以看出，隨著歐洲巖瀝青摻量增大，混合料的穩(wěn)定度逐漸增大，流值逐漸減小，馬歇爾模數(shù)逐漸增大.摻量分別為0%，5%，10%，15%和20%的混合料的穩(wěn)定度分別為8.81，9.36，10.34，10.72和11.59 kN；與基質(zhì)瀝青混合料相比，改性瀝青混合料的穩(wěn)定度分別提高了6.2%，17.4%，21.7%和31.6%.摻量分別為0%，5%，10%，15%和20%的混合料的流值分別為3.26，2.81，2.64，2.59和2.42 mm；與基質(zhì)瀝青混合料相比，改性瀝青混合料的流值分別降低了13.8%，19.0%，20.6%和25.8%.摻量分別為0%，5%，10%，15%和20%的混合料的馬歇爾模數(shù)分別為2.70，3.33，3.92，4.14和4.79 kN/mm；與基質(zhì)瀝青混合料相比，改性瀝青混合料的馬歇爾模數(shù)分別提高了23.3%，45.2%，53.3%和77.4%.以上所述說明歐洲巖瀝青的摻入提高了瀝青混合料的高溫承載能力和高溫抗變形能力.

圖2 不同摻量巖瀝青改性瀝青混合料的馬歇爾試驗(yàn)指標(biāo)Fig.2 Marshall properties of European rock asphalt modified mixture with different percentages

3.2 水穩(wěn)定性

水損害是指在車輛荷載作用下，進(jìn)入路面孔隙中的水產(chǎn)生動(dòng)水壓力或循環(huán)真空負(fù)壓抽吸，水分逐漸進(jìn)入到集料和瀝青的接觸面上，瀝青與集料的黏附性降低，瀝青混合料產(chǎn)生松散、掉粒，瀝青路面形成坑槽的損壞現(xiàn)象[16].瀝青混合料的水穩(wěn)定性是指其抵抗水損害的能力.

不同摻量歐洲巖瀝青改性瀝青混合料的浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)結(jié)果見圖3和圖4.從圖3可以看出，摻加歐洲巖瀝青后，改性瀝青混合料的浸水殘留穩(wěn)定度得到了明顯提高，巖瀝青摻量分別為5%，10%，15%,和20%的改性瀝青混合料的浸水殘留穩(wěn)定度從基質(zhì)瀝青混合料的88.3%分別提高到90.1%，94.9%，97.1%和98.3%.此外，改性瀝青混合料的凍融劈裂殘留強(qiáng)度比也得到了提高，巖瀝青摻量分別為5%，10%，15%和20%的改性瀝青混合料的凍融劈裂殘留強(qiáng)度比從基質(zhì)瀝青混合料的83.2%分別提高到85.0%，87.1%，90.9%和97.9%.從圖4可以看出，當(dāng)巖瀝青摻量不超過10%時(shí),凍融劈裂殘留強(qiáng)度比增加幅度不大.巖瀝青摻量為20%的凍融劈裂殘留強(qiáng)度比比巖瀝青摻量為10%的增大了10.8%，提高效果更為明顯.以上說明了歐洲巖瀝青的摻入使集料和瀝青的黏附性和抗剝離性得到明顯改善，混合料的抗水損害能力明顯增強(qiáng)，巖瀝青摻量大于10%時(shí)，效果更好.改性瀝青混合料的水穩(wěn)定性得到提高的原因可能是歐洲巖瀝青含氮量高，且氮元素以官能團(tuán)的形式存在[13].

圖3 不同摻量巖瀝青改性瀝青混合料的浸水殘留穩(wěn)定度Fig.3 Retained Marshall stabilities of European rock asphalt modified mixture with different percentages

圖4 不同摻量巖瀝青改性瀝青混合料的凍融劈裂強(qiáng)度比Fig.4 Indirect tensile strength ratios of European rock asphalt modified mixture with different percentages

3.3 低溫抗裂性

氣溫驟降使溫度應(yīng)力超過瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度或溫度循環(huán)使瀝青混合料極限拉應(yīng)變減小均能造成瀝青混合料低溫開裂[15].

不同摻量歐洲巖瀝青改性瀝青混合料的彎曲試驗(yàn)結(jié)果見圖5和圖6.從圖5可以看出，低溫破壞彎拉應(yīng)變隨著歐洲巖瀝青摻量的增大先增大后減小.歐洲巖瀝青摻量分別為5%和10%的改性瀝青混合料的破壞彎拉應(yīng)變由基質(zhì)瀝青混合料的2 346 με增大到2 638 με和2 749 με,且增長速度逐漸變慢.當(dāng)歐洲巖瀝青摻量分別為15%和20%時(shí),破壞彎拉應(yīng)變又分別減小為2 705 με和2 606 με.說明在某一摻量范圍內(nèi)，改性瀝青混合料的低溫抗裂性能逐漸改善，超過某一摻量后，其低溫抗裂性能又略微變差.從圖6可以看出，瀝青混合料的低溫彎拉勁度模量隨歐洲巖瀝青摻量的增大而增大.說明歐洲巖瀝青摻量越高，瀝青混合料低溫的剛度變大.

圖5 不同摻量巖瀝青改性瀝青混合料的低溫破壞彎拉應(yīng)變Fig.5 Low temperature flexural tensile strains of European rock asphalt modified mixture with different percentages

圖6 不同摻量巖瀝青改性瀝青混合料的低溫彎拉勁度模量Fig.6 Low temperature flexural tensile moduli of European rock asphalt modified mixture with different percentages

3.4 路面設(shè)計(jì)參數(shù)

我國瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法采用雙圓垂直均布荷載作用下的彈性層狀連續(xù)體系理論，以路表面的回彈彎沉值、瀝青混合料層和半剛性材料層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)[15].計(jì)算路表回彈彎沉值指標(biāo)時(shí)，以抗壓回彈模量為設(shè)計(jì)參數(shù)，瀝青混合料的試驗(yàn)溫度為20 ℃；計(jì)算路面材料層層底拉應(yīng)力指標(biāo)時(shí)，以抗壓回彈模量和劈裂強(qiáng)度為設(shè)計(jì)參數(shù)，瀝青混合料的試驗(yàn)溫度為15 ℃.

不同摻量歐洲巖瀝青改性瀝青混合料的單軸壓縮試驗(yàn)結(jié)果見表4和表5.從表4以及表5可以看出，瀝青混合料15 ℃的抗壓強(qiáng)度和抗壓回彈模量均隨著歐洲巖瀝青摻量的增大而增大，20 ℃的試驗(yàn)結(jié)果亦是如此.以瀝青混合料15 ℃的保證率為95%的抗壓回彈模量為例，摻量分別為5%，10%，15%和20%的瀝青混合料的抗壓回彈模量比基質(zhì)瀝青混合料分別提高了5.5%，15.3%，21.5%和28.1%.說明歐洲巖瀝青的摻入能有效地提高瀝青混合料的強(qiáng)度和剛度，增強(qiáng)抗疲勞性能和抗變形能力，從而可以延長瀝青路面的使用壽命.

表4 瀝青混合料15 ℃單軸壓縮試驗(yàn)結(jié)果

表5 瀝青混合料20 ℃單軸壓縮試驗(yàn)結(jié)果

不同摻量歐洲巖瀝青改性瀝青混合料的劈裂試驗(yàn)結(jié)果見表6.從表6可以看出，瀝青混合料的15 ℃劈裂強(qiáng)度隨著歐洲巖瀝青摻量的增大逐漸增大，巖瀝青摻量分別為5%，10%，15%和20%的改性瀝青混合料的劈裂強(qiáng)度與基質(zhì)瀝青混合料相比分別增加0.032，0.106，0.129和0.169 MPa，增長幅度不太大.15 ℃劈裂破壞拉伸應(yīng)變隨著歐洲巖瀝青摻量的增大逐漸減小，破壞勁度模量隨著歐洲巖瀝青摻量的增大逐漸增大.說明隨著歐洲巖瀝青摻量的增大，瀝青混合料抵抗疲勞開裂的能力得到增強(qiáng)[17]，從而增強(qiáng)了承擔(dān)路面交通荷載的能力.

表6 瀝青混合料15 ℃劈裂試驗(yàn)結(jié)果

Tab.6 Results of splitting tests at 15 ℃ for asphalt mixture

摻量/%劈裂強(qiáng)度RT/MPa破壞應(yīng)變εT/με破壞模量ST/MPa01.4731036632851.5058218398101.5796479418151.6025471429201.6424683457

3.5 歐洲巖瀝青推薦摻量范圍

本文所研究的歐洲巖瀝青改性瀝青混合料不針對特定的使用地區(qū).但為合理推薦歐洲巖瀝青的最佳摻量范圍，假定歐洲巖瀝青改性瀝青混合料的使用地為夏炎熱冬溫潮濕區(qū).根據(jù)JTG F40—2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》，在夏炎熱冬溫潮濕區(qū)，改性瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度不小于2 800次/mm，浸水馬歇爾試驗(yàn)殘留穩(wěn)定度不小于85%，凍融劈裂試驗(yàn)殘留強(qiáng)度比不小于80%，低溫彎曲試驗(yàn)破壞應(yīng)變不小于2 500 με[9].因此，推薦歐洲巖瀝青的最佳摻量為10%～20%.對于夏熱冬溫區(qū)，歐洲巖瀝青的最佳摻量范圍的下限可適當(dāng)降低.

4 結(jié) 論

為研究歐洲巖瀝青改性瀝青混合料的使用性能，首先制備了最大摻量達(dá)20%的歐洲巖瀝青改性瀝青,進(jìn)行了AC-20C不同摻量改性瀝青混合料配合比設(shè)計(jì).根據(jù)各摻量最佳油石比制作試件并進(jìn)行了混合料使用性能試驗(yàn).進(jìn)而，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析了不同摻量改性瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度、馬歇爾穩(wěn)定度、流值、馬歇爾模數(shù)、浸水殘留穩(wěn)定度、凍融劈裂殘留強(qiáng)度比、彎曲應(yīng)變、15 ℃和20 ℃抗壓回彈模量、15 ℃劈裂強(qiáng)度等技術(shù)參數(shù)，評價(jià)了歐洲巖瀝青改性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、低溫抗裂性、剛度和強(qiáng)度，并推薦了歐洲巖瀝青的最佳摻量范圍.試驗(yàn)結(jié)果分析表明：

1)隨著巖瀝青摻量的增加，瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度、馬歇爾穩(wěn)定度、馬歇爾模數(shù)均增大，流值減小，說明巖瀝青的摻入可以提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，且摻量越大，改善效果越顯著.

2)瀝青混合料的浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂殘留強(qiáng)度比均隨著巖瀝青摻量的增加而增大.說明巖瀝青的摻入可提高瀝青混合料的水穩(wěn)定性.

3)瀝青混合料的低溫彎拉破壞應(yīng)變隨著巖瀝青摻量的增加先增大至一峰值后略有回落.說明在巖瀝青的摻量較小時(shí)，巖瀝青的摻入可以提高瀝青混合料的低溫抗裂性；當(dāng)巖瀝青的摻量較大時(shí)，瀝青混合料的低溫抗裂性的提高有所收窄.

4)瀝青混合料的15 ℃及20 ℃抗壓回彈模量均隨著巖瀝青摻量的增大而增大.說明巖瀝青的摻入可以提高瀝青混合料的剛度，增強(qiáng)抗變形能力.瀝青混合料的15 ℃劈裂強(qiáng)度隨著巖瀝青摻量的增加而增大.說明巖瀝青的摻入可以提高混合料的強(qiáng)度，增強(qiáng)抵抗荷載的能力.

5)綜合考慮改性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性和低溫抗裂性，在夏炎熱冬溫潮濕區(qū)，推薦歐洲巖瀝青的最佳摻量范圍為10%～20%.在夏熱冬溫區(qū)，歐洲巖瀝青的最佳摻量范圍的下限可適當(dāng)降低.

[1] K?K B V，YILMAZ M，GULER M.Evaluation of high temperature performance of SBS + gilsonite modified binder[J].Fuel，2011，90(10):3093-3099.

[2] 《中國公路學(xué)報(bào)》編輯部.中國道路工程學(xué)術(shù)研究綜述[J].中國公路學(xué)報(bào)，2013，26(3)：7-10.

Editorial Department of China Journal of Highway and Transport.Review on China's road engineering research[J].China Journal of Highway and Transport，2013，26(3):7-10.(In Chinese)

[3] 杜少文.巖瀝青SBS復(fù)合改性瀝青混合料的性能與機(jī)理[J].建筑材料學(xué)報(bào)，2012，15(6)：871-874.

DU Shaowen.Performance and mechanism of BRA-SBS polymer composite modified asphalt mixture[J].Journal of Building Materials，2012，15(6):871-874.(In Chinese)

[4] 季根忠，朱紅旗，何寧德，等．國產(chǎn)天然瀝青改性劑的開發(fā)[J]．公路交通科技，2002，19(6)：25-27.

JI Genzhong，ZHU Hongqi，HE Ningde，etal. Development of home-made natural asphalt modifier[J].Journal of Highway and Transportation Research and Development，2002，19(6):25-27.(In Chinese)

[5] SUO Z，WONG W G.Analysis of fatigue crack growth behavior in asphalt concrete materials in wearing course[J].Construction and Building Materials，2009，23(1):462-468.

[6] AFLAKI S，TABATABAEE N.Proposals for modification of Iranian bitumen to meet the climatic requirements of Iran[J].Construction and Building Materials，2009，23(6):2141-2150.

[7] AMERI M，MANSOURIAN A，ASHANI S S，etal.Technical study on the Iranian gilsonite as an additive for modification of asphalt binders used in pavement construction[J].Construction and Building Materials，2011，25(3):1379-1387.

[8] 曾夢瀾，趙宇，潘浩志，等．歐洲巖瀝青改性瀝青結(jié)合料使用性能試驗(yàn)研究[J]．湖南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2016，43(5)：125-130.

ZENG Menglan，ZHAO Yu，PAN Haozhietal.An experi-mental study on performance of European rock asphalt modified asphalt binder [J].Journal of Hunan University：Natural Sciences，2016，43(5):125-130.(In Chinese)

[9] JTG F40—2004 公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2004：8-31．

JTG F40—2004 Technical specifications for construction of highway asphalt pavements[S].Beijing：China Communications Press，2004:8-31.(In Chinese)

[10]JT/T 860.5—2014 瀝青混合料改性添加劑第5部分：天然瀝青[S]．北京：人民交通出版社，2014：1-2.

JT/T 860.5—2014 Modifier for asphalt mixture— part 5：natural asphalt[S].Beijing：People’s Communications Press，2014:1-2.(In Chinese)

[11]黃文通.北美巖瀝青及其混合料特性研究[D].廣州：華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院，2014：76-78.

HUANG Wentong.Research on characteristic behavior for North American rock asphalt and asphalt mixtures[D].Guangzhou：School of Civil Engineering and Transportation，South China University of Technology，2014:76-78.(In Chinese)

[12]吳超凡，曾夢瀾，王茂文，等．添加Sasobit溫拌瀝青混合料的拌合與壓實(shí)溫度確定[J]．湖南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010，37(8)：1-5.

WU Chaofan，ZENG Menglan，WANG Maowen,etal.Determination of the mixing and compaction temperatures for warm mix asphalt with Sasobit[J].Journal of Hunan University：Natural Sciences，2010，37(8):1-5.(In Chinese)

[13]李瑞霞，郝培文，王春，等．布敦巖瀝青混合料路用性能研究[J]．武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，33(9)：50-54．

LI Ruixia，HAO Peiwen，WANG Chun，etal.Study on pavement performances of BRA modified asphalt mixture[J].Journal of Wuhan University of Technology，2011，33(9):50-54.(In Chinese)

[14]JTG E20—2011 公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程[S]．北京：人民交通出版社，2011：186-301．

JTG E20—2011 Standard test methods of bitumen and bituminous mixtures for highway engineering[S].Beijing：People’s Communications Press，2011:186-301.(In Chinese)

[15]黃曉明.路基路面工程[M].4版.北京：人民交通出版社，2014：310-400.

HUANG Xiaoming.Road subgrade and pavement engineering[M].4th ed.Beijing：People’s Communications Press，2014:310-400.(In Chinese)

[16]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， 2001：414-453．

SHEN Jinan.Performance of asphalt and asphalt mixture[M].Beijing：People’s Communications Press，2001：414-453.(In Chinese)

[17]梅迎軍，李志勇，梁乃興，等.水—溫—荷耦合作用下瀝青混凝土疲勞壽命[J].湖南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，38(2)：13-17.

MEI Yingjun，LI Zhiyong，LIANG Naixing，etal.Fatigue life of asphalt concrete under moisture-temperature-loading coupling action[J].Journal of Hunan University：Natural Sciences，2011，38(2):13-17.(In Chinese)

Experimental Study on Performance of European Rock AsphaltModified Asphalt Mixture

ZENG Menglan?，ZHU Yangui，TIAN Wei，XIE Xuecheng

(College of Civil Engineering，Hunan University，Changsha 410082，China)

In order to investigate the performance of European rock asphalt modified asphalt mixture，modified asphalt binder containing up to 20% of European rock asphalt was prepared.Design of AC-20C modified asphalt mixture with different percentages of rock asphalt was conducted.Performance tests were carried out on the specimens with optimum asphalt contents of respective percentages of rock asphalt.Based on the test results，the properties such as dynamic stability，Marshall stability，flow value，Marshall quotient，retained Marshall stability，indirect tensile strength ratio，flexural tensile strain，compression moduli at 15 ℃ and 20 ℃，and indirect tensile strength at 15 ℃ were analyzed.The analyses indicate that with the increasing percentage of rock asphalt，the high temperature stability and the moisture susceptibility of the modified asphalt mixture wer improved，and the stiffness and strength of the modified asphalt mixture increased.With the increasing percentage of rock asphalt，the low-temperature cracking resistance of the modified asphalt mixture increased to the peak value，and then fell down slightly.Considering the overall performance，the recommended optimum use of European rock asphalt in the modified asphalt binder ranged from 10% to 20%.

European rock asphalt; modified asphalt mixture; performance; experimental study

1674-2974(2017)07-0156-06

10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2017.07.020

2016-05-20

湖南省交通運(yùn)輸廳科技進(jìn)步與創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目(201110)，2011 Advance and Innovation Project in Science and Technology,Hunan Department of Transportation(201110)

曾夢瀾(1954—)，男，湖南漢壽人，湖南大學(xué)教授，博士?通訊聯(lián)系人，E-mail: menglanzeng@hnu.edu.cn

U416.217

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