SMC常溫改性劑路用性能、機理及環(huán)保效益分析

羅浩原, 栗振坤, 鄭鵬飛, 歐陽鋮霏, 邱延峻

(1.西南交通大學(xué) 土木工程學(xué)院, 四川 成都 610031; 2.西南交通大學(xué) 道路工程四川省重點實驗室, 四川 成都 610031)

近年來,隨著國家政策的調(diào)整和路面材料科學(xué)的發(fā)展,“節(jié)能、低碳、環(huán)?！钡闹凡牧喜粩喑霈F(xiàn).為彌補熱拌瀝青混合料在生產(chǎn)和鋪筑過程中施工溫度高、施工能耗大、致癌煙塵污染、瀝青老化的缺點[1],溫拌瀝青技術(shù)和冷鋪瀝青技術(shù)相繼投入工程實踐.其中的溫拌瀝青技術(shù)通過添加各類溫拌劑在一定程度上改善了熱拌瀝青的不足;冷鋪瀝青技術(shù)雖說革命性地實現(xiàn)了瀝青路面的常溫鋪筑,但是其路用性能表現(xiàn)良莠不齊,而且,該技術(shù)主要以水介質(zhì)乳化瀝青為主[2-3],不適宜全幅攤鋪作業(yè),多應(yīng)用于路面罩面和應(yīng)急補強的工程中[4].而近幾年興起的SMC常溫改性瀝青是一種聲稱可以彌補水介質(zhì)乳化瀝青缺陷并能直接應(yīng)用于全幅路面冷鋪筑工程的新型材料.SMC常溫改性劑的主要成分——甲苯基乙烯類嵌段共聚物(styreneic methyl copolymers,SMC)是提取自廢舊塑料、廢舊橡膠的一種油液狀高聚物彈性體,占改性劑總質(zhì)量的80%[5],其余是以環(huán)氧樹脂和環(huán)氧樹脂固化劑為主的溶劑[6].該技術(shù)以原材料環(huán)保廉價、施工能耗低、即拌即鋪、儲存冷鋪、節(jié)能減排為賣點,在短時間內(nèi)獲得了較多的工程應(yīng)用[7-8].但是關(guān)于SMC常溫改性劑的測試研究卻不多見,也缺乏其作用機理的解釋.本研究將針對SMC常溫改性瀝青及其對應(yīng)瀝青混合料的路用性能展開室內(nèi)研究,并通過傅里葉變換紅外光譜(FTIR)分析探究SMC的改性機理;在相同實驗室條件下比較SMC常溫改性瀝青混合料與熱拌瀝青混合料在生產(chǎn)過程中的7種廢棄物(CO2、CO、SO2、NOx、PM2.5、PM10、苯并(a)芘(BaP,瀝青煙的主要成分之一,高致癌物))排放量上的差異,希望采用系列研究手段對該新材料的路用性能、改性機理、環(huán)保效果進(jìn)行較為全面的研究.

1 試驗

1.1 試驗材料

基質(zhì)瀝青：四川中海70#基質(zhì)瀝青,其主要技術(shù)指標(biāo)如表1所示.

表1 70#基質(zhì)瀝青的主要技術(shù)指標(biāo)Table 1 Main technical indexes of 70# asphalt

SMC常溫改性劑(以下簡稱為SMC)：四川成都生產(chǎn)的70#SMC常溫瀝青改性劑,為黑色油狀液體,有少量氨味.

SMC常溫改性瀝青：在110℃條件下,以瀝青質(zhì)量為基準(zhǔn),按不同摻量(質(zhì)量分?jǐn)?shù),本文中的摻量、油石比等除特別指明外均為質(zhì)量分?jǐn)?shù))將SMC直接投入基質(zhì)瀝青,通過30min高速攪拌制成SMC常溫改性瀝青.制備完成后的SMC常溫改性瀝青呈乳液態(tài),如圖1所示.參照液體石油瀝青檢測方法的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),測試得到SMC摻量wSMC為8%的SMC常溫改性瀝青主要技術(shù)指標(biāo),如表2所示.

1.2 SMC常溫改性瀝青混合料及其級配組成

在現(xiàn)有的有關(guān)SMC研究和施工實例中[5,7-8],SMC常溫改性瀝青混合料的級配常直接使用JTG F40—

圖1 調(diào)配好的SMC常溫改性瀝青Fig.1 Prepared SMC normal temperature modified asphalt

表2 SMC常溫改性瀝青的主要技術(shù)指標(biāo)Table 2 Basic performance of SMC normal temperature modified asphalt(wSMC=8%)

2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中連續(xù)密級配瀝青混凝土(AC)的推薦范圍進(jìn)行配合比設(shè)計.本研究采用AC-13和AC-20作為SMC常溫改性瀝青混合料的配合比,分別命名為SMC-13(中粒式)混合料和SMC-20(粗粒式)混合料,其具體級配組成見表3,其中集料采用玄武巖碎石,填料使用礦粉.參照AC-13和AC-20的空隙率規(guī)定(體積分?jǐn)?shù)為3%～5%)控制試件質(zhì)量,最終確定SMC-13混合料的油石比為4.8%,SMC-20混合料的油石比為4.2%.

表3 SMC常溫改性瀝青混合料設(shè)計級配Table 3 Gradation of SMC normal temperature modified asphalt mixture

1.3 試驗方案

本研究關(guān)于SMC常溫改性瀝青混合料的試驗方案分為3步：

(1)研究SMC常溫改性瀝青的性能和改性機理.主要包括：測試SMC常溫改性瀝青隨揮發(fā)時間增長的性能改變,研究其對試件成型工藝的影響;測試SMC常溫改性瀝青黏度隨SMC摻量增加的變化情況,再進(jìn)一步研究SMC對于瀝青混合料拌和溫度θM和壓實溫度θC的影響;通過傅里葉紅外光譜(FTIR)探究SMC的改性機理.

(2)研究SMC常溫改性瀝青混合料的性能.通過配置6種SMC摻量(0%、4%、6%、8%、10%、12%)的改性瀝青,選用SMC-20和SMC-13級配,在之前瀝青揮發(fā)狀況和施工溫度測試結(jié)果的指導(dǎo)下制作SMC常溫改性瀝青混合料.研究SMC摻量和混合料級配對于SMC常溫改性瀝青混合料體積指標(biāo)、強度、高溫車轍性能、水穩(wěn)性能和低溫抗裂性能的影響.

(3)研究SMC常溫改性瀝青混合料生產(chǎn)過程中的廢物排放情況.在實驗室條件下,以熱拌AC-13混合料生產(chǎn)作為對照組,檢測SMC-13混合料采用低溫拌和后,7種廢棄物(CO2、CO、SO2、NOx、PM2.5、PM10、BaP)的排放量變化情況.

其中,瀝青混合料的體積指標(biāo)測試參照J(rèn)TG E20—2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》中的T0709和T7011,對馬歇爾試件的空隙率VV、飽和度VFA、穩(wěn)定度MS、流值FL進(jìn)行測定;瀝青的表觀黏度測試采用本團隊研究的動態(tài)剪切流變儀(DSR)—旋轉(zhuǎn)平板黏度測試方法[9],該方法是一種可以替代布氏旋轉(zhuǎn)黏度測試的快捷測試方法,依靠DSR實現(xiàn)不同SMC摻量的改性瀝青在連續(xù)溫度掃描下的黏溫曲線繪制.

瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性能參照J(rèn)TG E20—2011中T0719的輪轍試驗方法,采用動穩(wěn)定度DS進(jìn)行表征;水穩(wěn)性能測試參照上述規(guī)范中T0716的浸水馬歇爾方法和T0729的凍融劈裂試驗方法,采用殘留穩(wěn)定度MS0和凍融劈裂強度比TSR進(jìn)行表征;低溫抗裂性能測試參照上述規(guī)范中T0703的低溫彎曲試驗方法,采用低溫彎曲破壞應(yīng)變εB進(jìn)行表征.

傅里葉變換紅外光譜分析使用的分辨率為0.2cm-1,掃描次數(shù)為32次,測試范圍為4000～400cm-1.

2 瀝青混合料性能試驗與結(jié)果分析

2.1 揮發(fā)時間對SMC常溫改性瀝青性能的影響

SMC常溫改性瀝青混合料是通過有機溶劑揮發(fā)后留下的SMC與瀝青的共混物作為膠結(jié)料來黏結(jié)集料并形成強度的,因此,有機溶劑揮發(fā)對于SMC常溫改性瀝青性能的影響極大.為了解這種影響,以SMC摻量為8%的常溫改性瀝青為代表,測定了該瀝青在25℃、相對濕度60%的條件下,揮發(fā)殘留物質(zhì)量分?jǐn)?shù)和100℃布氏旋轉(zhuǎn)黏度這2個可重復(fù)技術(shù)指標(biāo)隨揮發(fā)時間增長而變化的過程,如圖2所示.在試驗測定周期0～672h(28d)內(nèi),SMC常溫改性瀝青的揮發(fā)狀況按其揮發(fā)速率可以顯著地分成3個階段.

圖2 SMC常溫改性瀝青的揮發(fā)殘留物質(zhì)量分?jǐn)?shù)和黏度 隨揮發(fā)時間的變化Fig.2 Change of mass fraction of volatile residue and viscosity of SMC normal temperature modified asphalt with volatilization time

第Ⅰ階段(0～4h)：瀝青處在相對穩(wěn)定的狀態(tài)中,揮發(fā)較慢,在這段時間內(nèi),瀝青質(zhì)量僅損失2%左右,黏度變化不超過10%,是瀝青混合料拌和與壓實的關(guān)鍵時間.

第Ⅱ階段(4～100h)：瀝青質(zhì)量損失超過10%,黏度上升超過100%,這個過程是溶劑快速揮發(fā)、瀝青形成穩(wěn)定膠黏劑的時間,應(yīng)當(dāng)在這個階段采取必要的養(yǎng)護(hù)和交通管制措施.

第Ⅲ階段(100h之后)：瀝青揮發(fā)殘留物質(zhì)量分?jǐn)?shù)穩(wěn)定在86%左右,黏度也達(dá)到相對穩(wěn)定的水平,進(jìn)入正常使用階段.

2.2 不同摻量SMC常溫改性瀝青混合料施工溫度的確定

6種SMC摻量下的瀝青黏度差異巨大,而目前又缺乏明確的施工指導(dǎo)說明SMC常溫改性瀝青混合料施工溫度的建議范圍，因此，為減小施工溫度(拌和溫度和壓實溫度)對于瀝青混合料的影響,根據(jù)JTG E20—2011中T0625的關(guān)于瀝青膠結(jié)料施工溫度計算方法,在黏溫曲線上以黏度(0.31±0.3) Pa·s對應(yīng)的溫度作為瀝青混合料適宜的壓實溫度范圍；以黏度(0.17±0.2) Pa·s作為瀝青混合料適宜的拌和溫度范圍，并將拌和溫度范圍中值定義為拌和溫度θM、壓實溫度范圍中值定義為壓實溫度θC.SMC摻量不同的6種瀝青混合料施工溫度測定結(jié)果如表4所示.

表4 不同SMC摻量下瀝青混合料的施工溫度Table 4 Construction temperature of asphalt mixture with different contents of SMC ℃

由表4可以看出,隨SMC摻量增加,SMC常溫改性瀝青混合料的施工溫度下降顯著.摻入4%的SMC即可有效降低瀝青混合料拌和溫度約30℃,達(dá)到了溫拌瀝青混合料的技術(shù)范疇;摻入8%的SMC可以將拌和溫度降至100℃以下;摻入12%的SMC后,瀝青混合料拌和溫度已降至71.9℃,在該溫度指導(dǎo)下成型的SMC-13混合料和SMC-20混合料也更密實(空隙率較小),但其強度卻已低于對應(yīng)熱拌密級配瀝青混凝土(AC)的技術(shù)指標(biāo)要求(參見表5).由此可見,不能一味追求常溫拌和而忽視了SMC對瀝青混合料整體性能的影響.因此,在考慮降低施工溫度的同時,也應(yīng)密切注意SMC摻量對于瀝青混合料整體性能的影響.

2.3 基于FTIR的SMC改性機理分析

通過揮發(fā)殘留物質(zhì)量分?jǐn)?shù)和黏度測試,可以看出SMC具有乳化劑和溫拌劑的共同特點,能夠有效降低瀝青黏度，從而達(dá)到降低瀝青混合料拌和溫度的作用.但與乳化劑不同的是,SMC并不需要在乳化過程中加入水,其降黏性能又優(yōu)于常見的溫拌劑.

為了解SMC的改性機理,本研究采用傅里葉紅外光譜(FTIR)對SMC、70#基質(zhì)瀝青、70#基質(zhì)瀝青與SMC(摻量為8%)形成的常溫改性瀝青(用70#+8%SMC表示,取制備完成后2h的樣品,且已通過2.1節(jié)的揮發(fā)測試,處于相對穩(wěn)定的狀態(tài))進(jìn)行分析,結(jié)果如圖3所示.通過對比3種物質(zhì)的峰位及峰高變化,可以觀察到以下現(xiàn)象：

圖3 FTIR的測試結(jié)果Fig.3 Result of Fourier transform infrared spectroscopy

對照文獻(xiàn)[10-11]可知,(1)～(3)的3個特征變化屬于含酰胺基的季銨鹽表面活性劑作用原理的基本反應(yīng),它是一種陽離子表面活性劑,可以通過改變?nèi)芤旱谋砻鎻埩砥鸬綕櫥饔?綜上所述,SMC本質(zhì)上是一種表面活性劑,通過改變?yōu)r青分子的表面張力和表面自由能來達(dá)到降低其黏度和施工溫度的目的,與部分表面活性型溫拌劑的作用機理類似.

2.4 SMC摻量對瀝青混合料體積指標(biāo)的影響

為了明確SMC對瀝青混合料整體性能的影響,按照本研究的瀝青混合料級配設(shè)計、油石比和施工溫度，成型不同SMC摻量下的標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件.通過正反擊實75次,對試件空隙率VV、礦料間隙率VMA、瀝青飽和度VFA、穩(wěn)定度MS、流值FL進(jìn)行測定.每種試驗的平行試件均為4個,結(jié)果取平均值.2種級配下各指標(biāo)測試結(jié)果如表5所示.

表5 不同SMC摻量下的馬歇爾試件體積指標(biāo)Table 5 Volume index of Marshall specimen with different contents of SMC

通過對瀝青混合料體積指標(biāo)的分析可以得出如下結(jié)論：

(1)在油石比固定的條件下,隨著SMC摻量從4%增至12%,對應(yīng)瀝青混合料馬歇爾試件的VV值和VMA值逐漸減小，VFA值隨之增大，MS值不斷下降，F(xiàn)L值逐漸減小.因此,隨著SMC摻量的增加,瀝青混合料表現(xiàn)為更易擊實,但是其強度隨之降低.

(2)參照J(rèn)TG F40—2004中關(guān)于熱拌密級配瀝青混凝土(AC)馬歇爾試驗的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,對于SMC-13混合料馬歇爾試件而言, SMC摻量為4%的試件,其VV值不符合要求,當(dāng)SMC摻量達(dá)到并超過12%后,其強度指標(biāo)MS、FL過低,不達(dá)標(biāo);而對于SMC-20混合料馬歇爾試件而言,SMC摻量為4%的試件,其VV值也不達(dá)標(biāo),當(dāng)SMC摻量超過10%后,強度指標(biāo)不達(dá)標(biāo).

(3)綜合上述研究結(jié)果可知,隨著SMC摻量的上升,瀝青混合料強度會顯著降低.因此,不能為單純追求常溫拌和效果而一味擴大SMC在基質(zhì)瀝青中的摻量.考慮瀝青混合料的體積指標(biāo)和強度要求后,對于SMC-13混合料,其適宜的SMC摻量為6%～10%;對于SMC-20混合料,其適宜的SMC摻量為6%～8%.

2.5 SMC摻量對瀝青混合料路用性能的影響

SMC摻量對瀝青混合料動穩(wěn)定度DS、殘留穩(wěn)定度MS0、凍融劈裂強度比TSR、低溫彎曲破壞應(yīng)變εB的影響如表6所示.

表6 SMC摻量對瀝青混合料路用性能的影響Table 6 Influences of different contents of SMC on road performance of asphalt mixture

由表6可知,當(dāng)SMC摻量為0%～12%時,隨著SMC摻量的逐漸提高,2種級配下瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、低溫抗裂性能都有顯著改變,具體表現(xiàn)為：

(1)對于高溫穩(wěn)定性而言,SMC的加入產(chǎn)生了劣化效果.由表5的VV測試數(shù)據(jù)可知,2種級配下SMC摻量的提高都能使瀝青混合料變得更密實.但在表6中,隨著SMC摻量增加,瀝青混合料DS值卻在不斷下降;與此同時,在相同SMC摻量下,粗粒式的SMC-20混合料DS值均大于中粒式的SMC-13混合料.以上現(xiàn)象說明：SMC劣化了瀝青的高溫穩(wěn)定性,SMC摻量越高,在應(yīng)對高溫輪轍荷載時,越來越依靠集料形成的骨架作用來抵抗變形.這也解釋了所有SMC摻量下的SMC-20混合料DS值均大于SMC-13混合料的原因.

(2)對于水穩(wěn)定性能而言,SMC的加入同樣造成了劣化效果.在SMC摻量提高的同時,無論是混合料的MS0值還是TSR值都在逐步降低,12%SMC摻量下瀝青混合料的這2項指標(biāo)甚至低于JTG F40—2004對于熱拌瀝青混合料的一般要求.值得注意的是,在SMC摻量的提升過程當(dāng)中,瀝青混合料的VFA值是逐步升高的,說明此時骨料間的間隙得到了更多的瀝青填充,使水分更不易侵入混合料內(nèi)部,但其水穩(wěn)性能還是出現(xiàn)了降低,這可能是SMC的加入造成瀝青膠結(jié)料對集料的黏附性下降所致.

(3)對于低溫抗裂性能而言,SMC的加入可以在一定程度上起到優(yōu)化作用,起最大優(yōu)化作用的SMC摻量約為8%.瀝青混合料εB值隨SMC摻量的變化如圖4所示.由圖4可見,在SMC摻量由0%增長至12%的過程中,2種級配混合料的εB值呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,在摻量約8%時達(dá)到最大值.相較SMC摻量為0%的混合料,當(dāng)SMC摻量為8%時,SMC-13混合料的εB值可提升11%左右,SMC-20混合料可提升15%左右.但是,對于SMC-20混合料而言,SMC摻量為12%的混合料εB值已經(jīng)小于SMC摻量為0%的混合料,說明SMC摻量過大時,瀝青混合料的低溫抗裂性已經(jīng)開始劣化.

圖4 瀝青混合料εB值隨SMC摻量的變化Fig.4 Change of εB of asphalt mixture with different contents of SMC

瀝青混合料的低溫彎曲試驗主要考驗其抗彎拉性能,而瀝青混合料整體的抗彎拉性能又主要取決于瀝青膠結(jié)料的性能.對于SMC-20混合料,其粗集料多,細(xì)集料相對較少,需更多依靠瀝青黏結(jié)來提供骨料間的抗彎拉能力,因此,SMC-20混合料的低溫彎曲性能對瀝青膠結(jié)料中SMC的摻量變化也更為敏感.

3 SMC常溫改性瀝青混合料生產(chǎn)過程中的排放物檢測

3.1 排放物測試設(shè)計

有研究表明[12],在瀝青混合料生產(chǎn)過程中,若將生產(chǎn)溫度降低10℃,則每噸混合料的CO2排放量至少會降低30%.若瀝青加熱溫度降至140℃以下,則瀝青煙也能得到有效控制,從而有效緩解致癌煙塵對于施工人員的危害.SMC定位為一款綠色環(huán)保、可進(jìn)行常溫攤鋪的瀝青改性劑,由前述可知,對于SMC-13混合料,其適宜的SMC摻量范圍為6%～10%.在這一摻量范圍內(nèi),瀝青混合料滿足JTG F40—2004中對于普通熱拌瀝青混合料AC-13的一般要求;6%摻量的SMC可以使瀝青混合料的拌和溫度有效降低50℃左右,當(dāng)SMC摻量為10%時,瀝青混合料雖尚未達(dá)到常溫拌和目標(biāo),但已經(jīng)可以將其拌和溫度降至90℃.

為了明確該改性劑的環(huán)保減排效果,本研究在實驗室混合料生產(chǎn)條件下(室溫25℃,相對濕度60%,20L瀝青自動拌和鍋拌和)，對比了SMC摻量分別為6%、10%的SMC-13混合料與使用普通70#基質(zhì)瀝青的熱拌AC-13混合料在拌和過程中產(chǎn)生的CO2、CO、SO2、NOx、PM2.5、PM10、BaP排放量.被測的前6種排放物是空氣質(zhì)量評價的主要污染物[13],而BaP為瀝青煙的主要成分,具有強致癌性.

3.2 排放物檢測方法及設(shè)備

3種瀝青混合料(AC-13、6%SMC-13、10%SMC-13)拌和使用的控制溫度參見表4.室內(nèi)混合料拌和設(shè)備為STD-F02-20型20L自動混合料拌和機,該拌和機在拌和過程中僅有1個通風(fēng)口與外界保持聯(lián)通.在拌和過程中,使用QCS-6000型大氣采樣器采集該通風(fēng)口處的氣體樣本進(jìn)行分析.

對于采集的氣體樣本,采用表7所列的方法和標(biāo)準(zhǔn),對7種目標(biāo)成分展開定量分析.其中,對于CO2和CO,采用不分光紅外分析法進(jìn)行測定;對于SO2,采用甲醛吸收鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法進(jìn)行測定;對于NOx,采用鹽酸萘乙二胺分光光度法進(jìn)行測定;對于PM2.5和PM10,采用光散射法進(jìn)行測定;對于BaP,采用高效液相質(zhì)譜儀進(jìn)行測定.

表7 7種廢棄物及其檢測方法Table 7 Seven kinds of waste and their detection methods

3.3 排放物測試結(jié)果

3種瀝青混合料在拌和過程中產(chǎn)生的7種排放物測試結(jié)果如表8所示.由表8可見,隨著SMC摻量的增加,7種排放物都有不同程度的下降,具體表現(xiàn)為：

(1)隨著SMC摻量的上升(即拌和溫度下降),CO2、CO、SO2、NOx和BaP的排放量下降明顯,可見SMC的加入大大控制了這5種廢棄物的排放量,但是對于PM2.5和PM10的排放則幾乎沒有優(yōu)化效果.

(2)隨著拌和溫度降低,CO、SO2、NOx的排放量下降幅度不均勻.6%SMC-13(拌和溫度約105～110℃)和10%SMC-13(拌和溫度約90～95℃)對于這三者排放量的優(yōu)化效果近似.說明這3種物質(zhì)易在較高的瀝青加熱溫度中釋放(高于110℃),控制瀝青的加熱溫度可以有效抑制其排放量.SMC摻量和拌和溫度對于CO2和BaP排放的優(yōu)化作用較為均勻.

(3)對于苯并(a)芘(C20H12,BaP)而言,雖然摻入SMC后的排放量已經(jīng)得到有效控制,但是其濃度仍然超出致癌濃度多倍.文獻(xiàn)[14]表明,環(huán)境空氣中不致癌BaP的濃度約為0.066ng/m3、致癌濃度為12.7ng/m3、很強致癌濃度為0.12μg/m3.而測試所得數(shù)據(jù)顯示,采用熱拌工藝時,BaP濃度超出允許值78倍,摻入10%SMC后,混合料的施工溫度雖然能降低約65℃,但BaP濃度仍然超出允許值16.5倍.

表8 混合料拌和過程中廢棄物排放量檢測結(jié)果Table 8 Test results of waste discharge from mixing of asphalt mixture

4 結(jié)論

(1)SMC常溫改性瀝青揮發(fā)性較強,其啟封后的最佳施工作業(yè)時間為4h以內(nèi),且應(yīng)保證養(yǎng)護(hù)時間為100h(約4d);SMC的主要成分為含酰胺基的季銨鹽表面活性劑,環(huán)氧樹脂為其溶劑,通過降低瀝青質(zhì)分子的表面張力和表面自由能,可以達(dá)到降低瀝青黏度和施工溫度目的,溶劑環(huán)氧樹脂則會在其加入瀝青后逐步揮發(fā).

(2)隨著SMC摻量(0%～12%)的增加,對應(yīng)瀝青混合料會變得更加密實(VV減小),但會劣化其強度(MS降低、FL降低),并使其高溫穩(wěn)定性逐漸變差(動穩(wěn)定度DS減小),水穩(wěn)性能逐漸變差(MS0和TSR均不斷減小);低溫抗裂性能則在0%～8%的摻量區(qū)間有小幅優(yōu)化,但摻量超過8%后迅速劣化(低溫彎曲破壞應(yīng)變εB先增大后減小).對于SMC常溫改性瀝青及其混合料的老化性能測試是今后研究的重點.

(3)參照J(rèn)TG F40—2004中關(guān)于普通熱拌瀝青混合料的一般質(zhì)量控制要求可知,對于SMC-20混合料而言,SMC的適宜摻量為6%～8%;對于SMC-13混合料而言,SMC的適宜摻量為6%～10%.在上述摻量下,SMC常溫改性瀝青混合料的適宜拌和溫度為85～105℃,適宜的壓實溫度為75～95℃,離常溫拌和與攤鋪這一目標(biāo)還有一定差距.

(4)通過摻入SMC常溫改進(jìn)劑使瀝青混合料拌和溫度有效降低后,實驗室拌和條件下的CO2、CO、SO2、NOx、苯并(a)芘的排放量得到了有效控制;12%的SMC摻量可使以上排放物的減排比例達(dá)到40%以上,但是對于PM2.5和PM10的減排效果不明顯.