竹粉改性瀝青高溫流變性能研究

趙婷 高明星 趙畢力格 張貴滿 朱守林

摘 要：為拓寬竹材應(yīng)用領(lǐng)域，提高竹材利用率，嘗試采用多種不同竹粉摻量對(duì)瀝青進(jìn)行改性。利用針入度、軟化點(diǎn)、延度、PG高溫分級(jí)及溫度掃描試驗(yàn)探討竹粉對(duì)于瀝青高溫流變性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，竹粉改性瀝青的針入度值和10 ℃延度值隨竹粉摻量增加而減小，軟化點(diǎn)逐漸增大，瀝青PG分級(jí)有所提高;在瀝青中摻入竹粉能夠提高瀝青的復(fù)數(shù)剪切模量，降低相位角，瀝青的抗車轍性能有所增強(qiáng)并改善了其在高溫作用下的黏彈性，隨著竹粉摻量的增加，高溫流變性能優(yōu)勢(shì)更加明顯。將竹粉摻入瀝青中可以改善瀝青本身的性質(zhì)，提高高溫抗變形能力，降低短期老化的影響和溫度敏感性，使瀝青適用于更高溫域的路用環(huán)境。

關(guān)鍵詞：竹粉;改性瀝青;瀝青PG分級(jí);溫度掃描試驗(yàn);高溫流變性能;瀝青老化

中圖分類號(hào)：U414 ???文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1006-8023（2022）03-0143-10

Study on High Temperature Rheological Properties of Bamboo

Powder Modified Asphalt

ZHAO Ting1， GAO Mingxing1*， ZHAO Bilige1， ZHANG Guiman2， ZHU Shoulin1

（1.College of Energy and Transportation Engineering， Inner Mongolia Agricultural University， Hohhot 010018， China;

2.Inner Mongolia Road & Bridge Group Co. Ltd.， Hohhot 010010， China）

Abstract：In order to broaden the application field of bamboo and improve the utilization rate of bamboo， the asphalt was modified with different bamboo powder content. The effects of bamboo powder on high temperature rheological properties of asphalt were investigated by penetration， softening point， ductility， PG high temperature grading and temperature scanning test. The results showed that the penetration value and 10 ℃ ductility value of bamboo-modified asphalt decreased with the increase of bamboo powder content， the softening point increased gradually， and the PG grade of bamboo-modified asphalt increased. Adding bamboo powder into asphalt can improve the complex shear modulus of asphalt， reduce the phase angle， enhance the rutting resistance of asphalt and improve its viscoelasticity at high temperature. With the increase of bamboo powder， the advantage of high temperature rheological property became more obvious. Adding bamboo powder into asphalt can improve the properties of asphalt itself， improve the ability of high temperature deformation resistance， reduce the influence of short-term aging and temperature sensitivity， so that asphalt is suitable for road use environment in higher temperature domain.

Keywords：Bamboo powder; modified asphalt; asphalt PG classification; temperature sweep test; high temperature rheological property; asphalt aging

0 引言

瀝青路面作為最常見(jiàn)的路面形式，在我國(guó)應(yīng)用十分廣泛。但由于我國(guó)北方全年溫差較大，而作為路面鋪筑核心材料之一的瀝青對(duì)溫度具有較強(qiáng)敏感性，在溫度較高時(shí)路面易產(chǎn)生車轍等病害，降低道路的使用壽命，同時(shí)瀝青的黏結(jié)與黏附性能與路面在服役期間的路用性能具有密切的關(guān)聯(lián)性。據(jù)研究顯示，瀝青材料對(duì)高溫抗車轍性能的貢獻(xiàn)率達(dá)到了29%[1]。因此，提升瀝青材料自身的黏結(jié)性能具有重要意義。而長(zhǎng)期以來(lái)，提升瀝青路面的高溫穩(wěn)定性的研究也一直是行業(yè)內(nèi)的熱點(diǎn)[2]。相關(guān)研究表明，對(duì)瀝青進(jìn)行改性是提升瀝青性能的主要方法[3-5]。就目前研究而言，瀝青改性劑可分為聚合物、抗剝離劑、纖維、延伸劑、氧化劑、抗氧化劑及碳?xì)浠衔锏萚6]，一定程度上可以減少瀝青路面車轍及開(kāi)裂等病害[7-8]，提高混合料的抗永久變形能力[9]。但由于其價(jià)格較高而無(wú)法大量推廣應(yīng)用。

近年來(lái)，隨著資源枯竭和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，綜合利用率較低的竹類資源逐漸進(jìn)入研究者視野，其具備一次種植、永久利用、再生能力強(qiáng)和成材期短等優(yōu)勢(shì)。有學(xué)者研究將竹纖維運(yùn)用到水泥混凝土中[10-12]，竹纖維的加入可以明顯提高混凝土的劈拉性能和彎折韌性，同時(shí)竹纖維對(duì)水泥砂漿的工作性能、抗壓強(qiáng)度也會(huì)產(chǎn)生積極的影響。還有學(xué)者做了竹纖維瀝青混合料的力學(xué)及路用性能相關(guān)研究[13-15]，發(fā)現(xiàn)一定長(zhǎng)度和比例的竹纖維可以提高瀝青混合料車轍板的穩(wěn)定度，改善混合料的高溫性能，同時(shí)可增強(qiáng)混合料抵抗低溫破壞和水損壞的能力。雖然竹纖維可以明顯改善瀝青性能進(jìn)而提高混合料的路用性能，但竹纖維制備對(duì)于原材及施工工藝的要求較高，對(duì)于竹材的利用率不高[16-18]。而竹粉對(duì)于原材及工藝要求則較為簡(jiǎn)單，且成分作用等同于竹纖維，對(duì)原材利用率較高[19]。

因此，本研究結(jié)合物理和化學(xué)方法將竹子制備成半纖維素和木質(zhì)素含量較低、造價(jià)低、穩(wěn)定性較好的竹粉。通過(guò)針入度、軟化點(diǎn)、延度、PG高溫分級(jí)及基于溫度掃描試驗(yàn)，探討竹粉改性瀝青的高溫抗剪切變形及抗高溫車轍能力等流變性能，分析竹粉的添加對(duì)瀝青高溫及老化性能的影響。為提升瀝青黏結(jié)效果、改善路用性能、延長(zhǎng)使用壽命提供理論依據(jù)。

1 材料制備及工藝

1.1 竹粉的制備

依據(jù)相關(guān)研究[20]，竹粉表面粗糙，在瀝青中的作用可能類似于玉米秸稈，但也有所不同。竹粉中含有較多的半纖維素、膠等雜質(zhì)（具體成分見(jiàn)表1）[21]，導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)疏松，表面附著力差，竹粉加入瀝青中在傳遞荷載時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)傳遞失效，從而降低竹粉在瀝青中的作用，因此有必要對(duì)原始竹粉進(jìn)行一定的預(yù)處理。而機(jī)械粉碎法能大幅提高竹粉的比表面積，破壞竹粉的結(jié)構(gòu)，使其大分子結(jié)構(gòu)變得松散易反應(yīng)，且操作簡(jiǎn)單易行，但無(wú)法去除木質(zhì)素、半纖維素等雜質(zhì)。因此常與堿預(yù)處理方法結(jié)合使用。主要是利用NaOH或KOH、石灰、氨等強(qiáng)堿的特性，使纖維素內(nèi)部膨脹，增加其比表面積，使木質(zhì)素與半纖維素分離出來(lái)。本文最終選定機(jī)械粉碎-堿處理組合處理方法來(lái)對(duì)竹粉進(jìn)行預(yù)處理，從而達(dá)到提高其與瀝青黏結(jié)劑界面黏結(jié)強(qiáng)度的目的。具體的竹粉制備流程工藝如圖1所示，宏觀和微觀形貌如圖2所示。其物理性質(zhì)見(jiàn)表2。

由宏觀和微觀形貌圖可見(jiàn)，竹粉表面被破壞，呈現(xiàn)不連續(xù)層狀結(jié)構(gòu)，以及內(nèi)管結(jié)構(gòu)，增加了纖維的比表面積，竹粉性能穩(wěn)定，對(duì)瀝青具有吸附以及橋架作用。

1.2 竹粉改性瀝青的制備及工藝

考慮到竹粉在瀝青中存在抱團(tuán)的可能，而濕拌可以使竹粉在瀝青結(jié)合料中更均勻地分散且不易結(jié)塊，本文采用濕拌法來(lái)制備竹粉改性瀝青?；|(zhì)瀝青采用常規(guī)使用標(biāo)號(hào)（SK-90瀝青）見(jiàn)表3，且取自工程現(xiàn)場(chǎng)使用材料，將基質(zhì)瀝青放入160 ℃烘箱，加熱至熔化狀態(tài)。取出500 g瀝青用FLUKO FM300高速剪切機(jī)以500 r/min的速度剪切，將上述制備的竹粉按設(shè)定比例（3%、6%、9%、12%、15%、18%、21%）分別緩慢加入基質(zhì)瀝青中（其用量均按瀝青與竹粉總質(zhì)量計(jì)算），待竹粉與瀝青充分浸透后，將剪切機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)至3 000 r/min剪切1 h，通過(guò)攪拌使混合物均勻升溫，并使用溫度計(jì)測(cè)量試樣溫度，溫度保持在150 ℃，得到均勻的混合物。相同條件下做一組基質(zhì)瀝青對(duì)照組。表4為竹粉改性瀝青的標(biāo)識(shí)，C0表示竹粉摻量為0%，即基質(zhì)瀝青對(duì)照組;C3表示將3.0%的竹粉混合成100%的SK-90瀝青，以此類推。

2 改性瀝青基礎(chǔ)性能分析

本試驗(yàn)通過(guò)控制變量法，來(lái)制備竹粉改性瀝青?？紤]竹粉改性瀝青的高溫性能以及經(jīng)濟(jì)性，結(jié)合前人研究成果[22-24]，分析不同竹粉摻量下的改性瀝青的常規(guī)物理性能（25 ℃針入度、軟化點(diǎn)、10 ℃延度）及PG高溫分級(jí)。具體結(jié)果如圖3和表5所示。

由圖3可見(jiàn)，隨著竹粉摻量的增加，竹粉改性瀝青的25 ℃針入度以及10 ℃延度逐漸減小，軟化點(diǎn)逐漸增大。C18、C21試樣未能測(cè)出有效延度值。針入度反映瀝青黏結(jié)劑抵抗變形能力的強(qiáng)弱，結(jié)果表明竹粉增大了瀝青硬度，提升抵抗變形能力;環(huán)球法軟化點(diǎn)測(cè)試結(jié)果表明竹粉的摻入可以有效提高瀝青的高溫抗變形能力;延度測(cè)試結(jié)果表明隨著竹粉摻量增加竹粉改性瀝青延度呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，摻量達(dá)到18%以上時(shí)無(wú)法測(cè)出試樣延度值，即竹粉的加入對(duì)瀝青在低溫環(huán)境下的抗裂性有負(fù)面影響，但竹粉摻量小于等于12%時(shí)可滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）對(duì)90#道路石油瀝青的延度要求。

由表5可知，隨著竹粉摻量的增加，瀝青PG高溫分級(jí)有所提高?；|(zhì)瀝青及C3改性瀝青的PG分級(jí)為PG58，其余改性瀝青PG分級(jí)均為PG64，表明竹粉的添加可以一定程度地提高90#瀝青的PG分級(jí)。

3 竹粉改性瀝青高溫流變性能分析

隨著瀝青路面的廣泛應(yīng)用，對(duì)其各項(xiàng)性能的檢測(cè)及評(píng)價(jià)技術(shù)也隨之越來(lái)越高。從最初的25 ℃針入度分級(jí)體系以及后來(lái)提出的60 ℃動(dòng)力黏度分級(jí)體系，都無(wú)法滿足瀝青路面的高溫性能要求。對(duì)此1988年美國(guó)制定了瀝青的溫度分級(jí)，并采用動(dòng)態(tài)剪切流變儀在特定條件下對(duì)瀝青進(jìn)行了流變性能測(cè)試。本文將依據(jù)美國(guó)戰(zhàn)略公路研究計(jì)劃（SHRP）瀝青性能試驗(yàn)要求，采用美國(guó)TA公司生產(chǎn)的DHR-1型流變儀進(jìn)行溫度掃描試驗(yàn)，在同一頻率下選擇不同的溫度進(jìn)行復(fù)數(shù)剪切模量G*和相位角δ的測(cè)試，來(lái)研究竹粉改性瀝青的動(dòng)態(tài)黏彈性參數(shù)隨著溫度的變化情況。通過(guò)老化前后瀝青復(fù)數(shù)剪切模量、相位角得到車轍因子G*/sinδ及復(fù)黏度，從而分析評(píng)價(jià)瀝青的高溫抗變形能力?？紤]竹粉的加入改變了原樣瀝青的塑形，使得瀝青的硬度和脆性增大，黏性降低，直接采用規(guī)范（原樣瀝青）建議值存在較大誤差，應(yīng)變指標(biāo)選取依據(jù)SHRP規(guī)范：當(dāng)在一定的應(yīng)變水平下，瀝青復(fù)模量降低值不超初始模量的10%，則可以認(rèn)為瀝青材料正處于線性黏彈范圍[25]，老化前后各瀝青試樣應(yīng)變掃描結(jié)果，如圖4所示，最終確定竹粉摻量為3%。具體試驗(yàn)條件見(jiàn)表6。

3.1 竹粉改性瀝青老化前后復(fù)模量及相位角

復(fù)模量G*可以表征材料的高溫抗變形能力，以相位角來(lái)表征黏彈性材料的黏性與彈性之間的比例關(guān)系，相位角越大，材料黏性成分越大，反之則彈性成分越大。在復(fù)模量絕對(duì)值相等的2種材料中，若其中一種材料的相位角小于另一種材料，則說(shuō)明前者更富有彈性成分，在受到外力作用后更容易恢復(fù)至原始狀態(tài)。因此評(píng)價(jià)材料的高溫穩(wěn)定性時(shí)需結(jié)合復(fù)模量和相位角綜合考慮。老化前后竹粉改性瀝青溫度掃描測(cè)試結(jié)果如圖5所示。

由圖5可以看出，在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，竹粉改性瀝青與基質(zhì)瀝青的復(fù)模量及相位角變化趨勢(shì)相似，復(fù)模量均隨著溫度的升高迅速下降，之后趨于穩(wěn)定，而相位角則隨著溫度的升高呈先增大后迅速減小的趨勢(shì)。該結(jié)果表明，竹粉的添加可以起到降低瀝青的溫度敏感性從而提高瀝青抵抗高溫變形能力的作用，這一結(jié)果與程承等[26]研究結(jié)論一致，由圖5可見(jiàn)，隨著竹粉用量的增加瀝青抵抗高溫變形的能力會(huì)明顯增強(qiáng)，但隨著溫度的升高（≥76 ℃），這一優(yōu)勢(shì)逐漸減小甚至消失，這是由于溫度的增加導(dǎo)致總體占比80%以上的瀝青達(dá)到并超過(guò)軟化點(diǎn)，從黏彈狀態(tài)向流動(dòng)狀態(tài)過(guò)度，抵抗變形能力趨于平緩;當(dāng)溫度一定時(shí)，竹粉的加入使瀝青相位角整體發(fā)生一定程度的降低，表明竹粉賦予了瀝青更多的彈性成分，提高了瀝青整體剛性，瀝青分子鏈流動(dòng)性受阻，緩解了瀝青在高溫環(huán)境下的變形，使瀝青

耐高溫性能得到了有效的提升，這一結(jié)果與張恒龍[27]研究結(jié)論一致;在同一試驗(yàn)溫度下進(jìn)行縱向相位角的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，各瀝青相位角變化與復(fù)模量值剛好相反。瀝青的彈性主要由膠質(zhì)組分決定，而黏性則主要由其中的蠟含量決定，且蠟在溫度較低的環(huán)境下以固體形式存在[28]，因此隨著溫度的升高逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴跔顟B(tài)，導(dǎo)致瀝青逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)轲ば泽w，從而使瀝青相位角增大，而竹粉的加入可以有效抑制這種轉(zhuǎn)變;各組瀝青經(jīng)過(guò)短期老化后其復(fù)模量提高30%左右，經(jīng)短期老化后各瀝青相位角普遍降低2 ℃左右，相轉(zhuǎn)變溫度提高5 ℃左右。表明瀝青經(jīng)短期老化后，其彈性成分增加，抗變形能力上升。竹粉的添加能有效降低短期老化對(duì)瀝青產(chǎn)生的影響，使瀝青性能更加穩(wěn)定。

3.2 竹粉改性瀝青車轍因子

加載過(guò)程中產(chǎn)生的不可恢復(fù)的變形稱為車轍因子（G*/sinδ），車轍因子越大表明結(jié)合料在高溫時(shí)的流動(dòng)變形越小，其抗車轍性能越好[29-30]，通過(guò)溫度掃描試驗(yàn)得出的復(fù)模量以及相位角數(shù)據(jù)可以計(jì)算得出老化前后各竹粉摻量下改性瀝青的車轍因子，結(jié)果如圖6所示，各瀝青車轍因子增長(zhǎng)率（計(jì)算公式為公式（1））隨溫度的變化曲線如圖7所示。

Ri，j=G*/sinδi，j-G*/sinδi，0G*/sinδi，0×100%（1）

式中：Ri，j為不同溫度、不同竹粉摻量下，瀝青車轍因子增長(zhǎng)率，其中i表示溫度（46、52、58、64、70、76、82 ℃），j表示竹粉摻量（3%、6%、9%、12%、15%、18%、21%）;G*/sinδi，j為不同溫度、不同竹粉摻量下，瀝青車轍因子;G*/sinδi，0為不同溫度下，基質(zhì)瀝青（竹粉摻量為0）的車轍因子。

由圖6可見(jiàn)，車轍因子隨溫度變化趨勢(shì)與復(fù)合模量呈現(xiàn)相似的趨勢(shì)，結(jié)果表明，竹粉的摻入可以降低由溫度帶來(lái)的影響，較基質(zhì)瀝青而言同一溫度下混合料流動(dòng)性降低，抗車轍能力增強(qiáng);但隨著溫度的升高（≥76 ℃），這一優(yōu)勢(shì)趨于弱化甚至消失（達(dá)到瀝青軟化點(diǎn)）。

由圖7可見(jiàn)，竹粉的加入使得車轍因子有了明顯的增加，且摻量大于等于12%隨著溫度升高增長(zhǎng)率越大呈線形增長(zhǎng)（峰值接近250%），表明竹粉的加入大幅提高了瀝青的抗車轍能力;對(duì)于短期老化后的車轍因子增長(zhǎng)率趨勢(shì)表明，竹粉的摻入可以降低瀝青短期老化對(duì)抗車轍能力的影響，且隨著溫度升高，瀝青抗車轍病害的能力增強(qiáng)，此現(xiàn)象歸咎于瀝青經(jīng)過(guò)老化后發(fā)生了凝聚以及交聯(lián)作用，使瀝青中的小分子轉(zhuǎn)變成大分子結(jié)構(gòu)，從而使瀝青分子間的網(wǎng)絡(luò)化程度加強(qiáng)，導(dǎo)致車轍因子增大。但溫度超過(guò)76 ℃，達(dá)到甚至超過(guò)了材料軟化點(diǎn)，呈現(xiàn)流塑甚至流動(dòng)狀態(tài)，抵抗變形的能力減弱甚至消失，此時(shí)摻入竹粉帶來(lái)的性質(zhì)改變優(yōu)勢(shì)趨于次要地位。

利用origin軟件對(duì)不同溫度環(huán)境下車轍因子的變化規(guī)律進(jìn)行擬合，以求得老化前后各瀝青車轍因子處于臨界值（1 kPa以及2.2 kPa）時(shí)的臨界溫度THS，以此表征各瀝青的高溫抗車轍能力[31]。結(jié)果見(jiàn)表7。

由表7可知，短期老化前后各瀝青臨界溫度THS隨著竹粉摻量的增加呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)。原樣改性瀝青相比原樣基質(zhì)瀝青其臨界溫度有所提高（提高了1.45～7.71 ℃），老化后改性瀝青相比老化后基質(zhì)瀝青其臨界溫度有所提高（1.32～5.57 ℃），表明竹粉能有效改善瀝青抵抗車轍病害的能力。

各瀝青經(jīng)過(guò)老化后THS普遍降低，其中基質(zhì)瀝青降低3.03 ℃（61.10 ℃），各摻量改性瀝青降低3.16～5.52 ℃，當(dāng)竹粉摻量大于等于12%時(shí)改性瀝青老化后THS高于基質(zhì)瀝青老化前，表明加入竹粉后，能夠有效降低老化對(duì)瀝青高溫抗車轍能力的影響，但竹粉的加入會(huì)使得老化后的THS降得更快，但抗老化程度仍高于基質(zhì)瀝青。

3.3 復(fù)黏度

以復(fù)黏度來(lái)表明瀝青的黏流特性，分別對(duì)老化前后基質(zhì)瀝青以及不同竹粉摻量改性瀝青復(fù)黏度（η*）進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如圖8所示。

由圖8可知，η*隨著溫度的升高而逐漸降低，此現(xiàn)象是由于高溫加劇了瀝青分子間的運(yùn)動(dòng)，分子間的距離增加，瀝青內(nèi)部產(chǎn)生自由體積，導(dǎo)致瀝青在受到外力作用時(shí)更容易發(fā)生位移。在同一試驗(yàn)溫度下竹粉改性瀝青復(fù)黏度均高于基質(zhì)瀝青，表明竹粉的添加可以提高瀝青復(fù)黏度，從而提高瀝青高溫抗車轍能力。老化對(duì)瀝青復(fù)黏度影響較大，經(jīng)過(guò)短期老化后瀝青復(fù)黏度大幅增加。其機(jī)理與復(fù)模量類似，多個(gè)因素的協(xié)同作用導(dǎo)致了瀝青黏結(jié)劑在宏觀上表現(xiàn)出老化后其復(fù)黏度的大幅增加。對(duì)比分析老化前后46 ℃試驗(yàn)環(huán)境下的復(fù)黏度-溫度曲線可以看出，基質(zhì)瀝青復(fù)黏度提高52.9%，3%摻量竹粉改性瀝青復(fù)黏度提高48%。表明與基質(zhì)瀝青相比，老化作用對(duì)竹粉改性瀝青復(fù)黏度的影響程度較小，竹粉的添加可以有效降低老化作用對(duì)瀝青復(fù)黏度的影響。

為探究各瀝青的溫度敏感性，采用黏溫曲線對(duì)比分析竹粉對(duì)瀝青溫度敏感性的影響。對(duì)老化前后各瀝青復(fù)黏度-溫度曲線以方程lgη*=a+bT（η為復(fù)黏度;T為溫度;a、b為常數(shù)）進(jìn)行線性擬合，擬合結(jié)果見(jiàn)表8。

由表8可見(jiàn)，擬合曲線的決定系數(shù)R2 均達(dá)到0.98以上，表明復(fù)黏度對(duì)數(shù)與溫度具有良好的線性相關(guān)性。擬合曲線的斜率b表示溫度敏感性的大小，b的絕對(duì)值越小，說(shuō)明溫度敏感性越低。各瀝青溫度敏感性經(jīng)過(guò)短期老化后有所降低，但降低程度不明顯。其主要原因是老化導(dǎo)致瀝青內(nèi)部產(chǎn)生了多種強(qiáng)極性官能團(tuán)，從而促進(jìn)了瀝青分子間的相互締結(jié)，各因素的協(xié)同作用致使瀝青黏結(jié)劑的黏流活化能增大[32-34]，導(dǎo)致瀝青分子間難以發(fā)生流動(dòng)變形，從而降低了瀝青的溫度敏感性。對(duì)比基質(zhì)瀝青，加入竹粉后其溫度敏感性有所降低，表明竹粉的添加能降低瀝青黏結(jié)劑的溫度敏感性，使瀝青黏結(jié)劑適用于更高溫域的路用環(huán)境。

4 結(jié)論

本文通過(guò)瀝青三大指標(biāo)及PG分級(jí)檢測(cè)和溫度掃描試驗(yàn)分析竹粉改性瀝青高溫流變性能，具體得到以下主要結(jié)論。

（1）竹粉的摻入增大了瀝青硬度，提升抵抗變形能力，可以有效提高瀝青的高溫抗變形能力;隨著竹粉摻量增加對(duì)瀝青黏結(jié)劑在低溫環(huán)境下的抗裂性有負(fù)面影響，但竹粉摻量小于等于12%時(shí)可滿足規(guī)范的延度要求。

（2）竹粉改性瀝青能有效提高瀝青抵抗變形的能力，提高瀝青發(fā)生相轉(zhuǎn)變的溫度;竹粉的添加能有效降低短期老化對(duì)瀝青產(chǎn)生的影響，使瀝青性能更加穩(wěn)定。同時(shí)，隨著竹粉摻量的增加，瀝青的高溫流變性能優(yōu)勢(shì)更加明顯。

（3）竹粉的摻入可以提高瀝青路面抵抗高溫抗車轍變形的能力，有效降低瀝青老化對(duì)混合料的影響程度，降低瀝青的溫度敏感性，使瀝青適用于更高溫域的路用環(huán)境。

【參 考 文 獻(xiàn)】

[1]王可.SBR和RET復(fù)配改性瀝青的流變性能分析研究[J].中外公路，2021，41（4）：326-331.

WANG K. Research on rheological properties of SBR and RET composited modified asphalt[J]. Journal of China & Foreign Highway， 2021， 41（4）： 326-331.

[2]陳志毅，魏顯權(quán)，嚴(yán)超.RK300改性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性能研究[J].廣東公路交通，2019，45（4）：1-4.

CHEN Z Y， WEI X Q， YAN C. Study on high temperature stability of RK300 modified asphalt mixture[J]. Guangdong Highway Communications， 2019， 45（4）： 1-4.

[3]SHENG Y P， ZHANG B， YAN Y， et al. Laboratory investigation on the use of bamboo fiber in asphalt mixtures for enhanced performance[J]. Arabian Journal for Science and Engineering， 2019， 44（5）： 4629-4638.

[4]HABBOUCHE J， HAJJ E Y， SEBAALY P E， et al. A critical review of high polymer-modified asphalt binders and mixtures[J]. International Journal of Pavement Engineering， 2020， 21（6）： 686-702.

[5]ABIOLA O S， KUPOLATI W K， SADIKU E R， et al. Utilisation of natural fibre as modifier in bituminous mixes： a review[J]. Construction and Building Materials， 2014， 54： 305-312.

[6]TABAKOVIC A， BRAAK D， VAN GERWEN M， et al. The compartmented alginate fibres optimisation for bitumen rejuvenator encapsulation[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering （English Edition）， 2017， 4（4）： 347-359.

[7]吉淳，趙雙，彭超，等.基于流變參數(shù)的咖啡渣炭改性瀝青抗老化性能分析[J].森林工程，2020，36（5）：106-111，118.

JI C， ZHAO S， PENG C， et al. Analysis of anti-aging performance of coffee ground charcoal modified asphalt based on rheological parameters[J]. Forest Engineering， 2020， 36（5）： 106-111， 118.

[8]XING X Y， LIU T， PEI J Z， et al. Effect of fiber length and surface treatment on the performance of fiber-modified binder[J]. Construction and Building Materials， 2020， 248： 118702.

[9]AMELI A， MAHER J， MOSAVI A， et al. Performance evaluation of binders and Stone Matrix Asphalt （SMA） mixtures modified by Ground Tire Rubber （GTR）， waste Polyethylene Terephthalate （PET） and Anti Stripping Agents （ASAs）[J]. Construction and Building Materials， 2020， 251： 118932.

[10]AKINYEMI A B， OMONIYI E T， ONUZULIKE G. Effect of microwave assisted alkali pretreatment and other pretreatment methods on some properties of bamboo fibre reinforced cement composites[J]. Construction and Building Materials， 2020， 245： 118405.

[11]蔣宇靜，張學(xué)朋.纖維增強(qiáng)聚合物水泥砂漿基復(fù)合材料在運(yùn)營(yíng)隧道襯砌中加固效果評(píng)價(jià)[J].隧道與地下工程災(zāi)害防治，2020，2（1）：11-19.

JIANG Y J， ZHANG X P. Evaluation of reinforcement effect of FRP-PCM method in tunnel lining[J]. Hazard Control in Tunnelling and Underground Engineering， 2020， 2（1）： 11-19.

[12]王春紅，左祺，支中祥，等.聚乙烯醇乳液改性對(duì)漢麻秸稈纖維/水泥基復(fù)合材料性能的影響[J].復(fù)合材料學(xué)報(bào)，2021，38（5）：1567-1575.

WANG C H， ZUO Q， ZHI Z X， et al. Effect of polyvinyl alcohol emulsion modification on performance of hemp straw fiber/cementitious composite[J]. Acta Materiae Compositae Sinica， 2021， 38（5）： 1567-1575.

[13]SHU B A， WU S P， DONG L J， et al. Self-healing capability of asphalt mixture containing polymeric composite fibers under acid and saline-alkali water solutions[J]. Journal of Cleaner Production， 2020， 268： 122387.

[14]李靜.竹纖維瀝青混凝土的力學(xué)特性研究[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2019，50（4）：593-596.

LI J. Study on mechanical properties of the asphalt concrete with bamboo fibers[J]. Journal of Shandong Agricultural University （Natural Science Edition）， 2019， 50（4）： 593-596.

[15]賈暗明.竹纖維增強(qiáng)瀝青混凝土的制備與性能[D].福州：福建農(nóng)林大學(xué)，2018.

JIA A M. Preparation and performance of bamboo fibers reinforced asphalt concrete[D]. Fuzhou： Fujian Agriculture and Forestry University， 2018.

[16]李宏巖，周琳霞.聚丙烯/竹纖維復(fù)合材料的制備及力學(xué)和抗老化性能研究[J].塑料科技，2021，49（7）：43-46.

LI H Y， ZHOU L X. Preparation of polypropylene/bamboo fiber composites and study on its mechanical and aging resistance[J]. Plastics Science and Technology， 2021， 49（7）： 43-46.

[17]范宏玥，陳禮輝，苗慶顯，等.毛竹竹原纖維的制備及其表征[J].林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備，2020，48（5）：37-41.

FAN H Y， CHEN L H， MIAO Q X， et al. Preparation and characterization of natural moso bamboo fiber[J]. Forestry Machinery & Woodworking Equipment， 2020， 48（5）： 37-41.

[18]張杰，黃斐，劉文地，等.竹原纖維加氣混凝土的制備與界面特性[J/OL].https：//kns.cnki.net/kcms/detail/31.1764.

TU.20210709.1735.008.html.

ZHANG J， HUANG F， LIU W D， et al. Preparation and interfacial characteristics of modified bamboo fibers autoclaved aerated concrete[J/OL]. https：//kns.cnki.net/kcms/detail/31.1764.TU.20210709.1735.008.html.

[19]周嚇星， 洪國(guó)新，王明光，等.竹粉/廢舊聚乙烯復(fù)合材料的性能[J].森林與環(huán)境學(xué)報(bào)，2019，39（2）：208-213.

ZHOU X X， HONG G X， WANG M G， et al. Properties of bamboo flour/waste polyethylene composites[J]. Journal of Forest and Environment， 2019， 39（2）： 208-213.

[20]ABO-SHANAB Z L， RAGAB A A， NAGUIB H M. Improved dynamic mechanical properties of sustainable bio-modified asphalt using agriculture waste[J]. International Journal of Pavement Engineering， 2021， 22（7）： 905-911.

[21]YANG H Y， SHI Z J， XU G F， et al. Bioethanol production from bamboo with alkali-catalyzed liquid hot water pretreatment[J]. Bioresource Technology， 2019， 274： 261-266.

[22]錢光耀.布敦巖瀝青材料性能試驗(yàn)研究[D].長(zhǎng)沙：長(zhǎng)沙理工大學(xué)，2015.

QIAN G Y. Research on laboratory test of material properties for Buton rock asphalt[D]. Changsha： Changsha University of Science & Technology， 2015.

[23]張海濤，教天應(yīng).黑龍江省道路瀝青PG等級(jí)的研究[J].公路，2012，57（8）：194-197.

ZHANG H T， JIAO T Y. Study on PG grade of road asphalt in Heilongjiang Province[J]. Highway， 2012， 57（8）： 194-197.

[24]劉強(qiáng)強(qiáng)，張海濤.基于針入度與PG分級(jí)的瀝青膠結(jié)料技術(shù)指標(biāo)對(duì)比研究[J].森林工程，2012， 28（5）：72-75，91.

LIU Q Q， ZHANG H T. Comparative study on the performance of asphalt binder based on the penetration and PG[J]. Forest Engineering， 2012， 28（5）： 72-75， 91.

[25]AASHTO. Standard test method for determining the rheological properties of asphalt binder using a dynamic shear rheometer（DSR）[S]. US： ASTM， 2016.

[26]程承，陶桂祥，王琦，等.木質(zhì)素改性瀝青高溫性能試驗(yàn)[J].林業(yè)工程學(xué)報(bào)，2019，4（1）：141-147.

CHENG C， TAO G X， WANG Q， et al. Experimental study on performance of lignin-modified asphalt at high temperatures[J]. Journal of Forestry Engineering， 2019， 4（1）： 141-147.

[27]張恒龍.TLA改性瀝青的制備與性能研究[D].武漢：武漢理工大學(xué)，2010.

ZHANG H L. Preparation and properties of TLA modified asphalt[D]. Wuhan： Wuhan University of Technology， 2010.

[28]金倬伊.煤直接液化殘?jiān)男詾r青的可行性研究[J].廣州化工，2014，42（3）：23-24，54.

JIN Z Y. Feasibility study of direct coal liquefaction residue modified asphalt[J]. Guangzhou Chemical Industry， 2014， 42（3）： 23-24， 54.

[29]葉奮，黃彭.強(qiáng)紫外線輻射對(duì)瀝青路用性能的影響[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，33（7）：909-913.

YE F， HUANG P. Effects of intensive ultraviolet radiation on asphalt performance[J]. Journal of Tongji University （Natural Science）， 2005， 33（7）： 909-913.

[30]劉益豐，沈菊男，丁燦.瀝青混合料低溫抗裂性能提升方法綜述[J].山西建筑，2021，47（13）：84-86，113.

LIU Y F， SHEN J N， DING C. Review of methods for improving cracking resistance of asphalt mixture at low temperature[J]. Shanxi Architecture， 2021， 47（13）： 84-86， 113.

[31]HUANG J K， YOUNG W B. The mechanical， hygral， and interfacial strength of continuous bamboo fiber reinforced epoxy composites[J]. Composites Part B： Engineering， 2019， 166： 272-283.

[32]楊震.瀝青老化前后多尺度行為特性研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，2018.

YANG Z. Study on multi-scale behavioral characteristics of asphalt before and after aging[D]. Guangzhou： South China University of Technology， 2018.

[33]丁婕.道路瀝青五次老化再生微觀分析[D].湘潭：湖南科技大學(xué)，2015.

DING J. Research on aging and regeneration performance index under five times recycling of asphalt and its microsfic analysis[D]. Xiangtan： Hunan University of Science and Technology， 2015.

[34]李晶，劉宇，張肖寧.瀝青老化微觀機(jī)理分析[J].硅酸鹽通報(bào)，2014，33（6）：1275-1281.

LI J， LIU Y， ZHANG X N. Microscopic analysis on the aging mechanism of asphalt[J]. Bulletin of the Chinese Ceramic Society， 2014， 33（6）： 1275-1281.