ACMP溫拌劑摻量對瀝青性能的影響研究

中圖分類號：U414.1文獻標(biāo)識碼：ADOl：10.13282/j.cnki.wccst.2025.01.017

文章編號：1673-4874（2025）01-0061-03

0 引言

瀝青路面因良好的路用性能及易于養(yǎng)護等特點被廣泛應(yīng)用于我國公路建設(shè)領(lǐng)域。傳統(tǒng)的瀝青路面在施工時的溫度需要gt;160℃，高溫條件不僅會消耗大量的能源，而且在施工過程中會釋放瀝青煙、一氧化碳、二氧化硫等有害物質(zhì)。這不但會對環(huán)境造成污染，還會危害施工作業(yè)人員的身體健康。

溫拌技術(shù)通過降低瀝青材料黏度可降低瀝青混合料的施工溫度，不僅可以節(jié)約能源，而且可以大大降低有害氣體的釋放量，從而改善施工作業(yè)人員的工作環(huán)境及自然環(huán)境，對于推動我國綠色交通建設(shè)具有重要意義。

近年來，國內(nèi)外學(xué)者對溫拌技術(shù)展開了不同程度的研究。董昭等1研究發(fā)現(xiàn)Evotherm-DAT和Aspha-min溫拌劑與瀝青具有良好的相容性，Sasobit溫拌劑對于瀝青的降黏效果最優(yōu)，但Sasobit溫拌劑會使瀝青變脆，對低溫性能不利。王言磊等2研究發(fā)現(xiàn)Sasobit可提升瀝青高溫性能，但對低溫性能不利，ACMP、WCO、Evotherm在顯著提升低溫性能及疲勞性能的同時會稍微削減高溫性能。章清濤等3研究發(fā)現(xiàn)Sasobit溫拌劑對瀝青混合料的水穩(wěn)定性不利。曹強鳳等4研究發(fā)現(xiàn)PN2217溫拌劑可改善SBS改性瀝青的高溫抗變形能力及彈性恢復(fù)能力，同時可提升瀝青材料微觀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和均勻性。唐新國等研究發(fā)現(xiàn)有機降黏類溫拌劑可大幅度提升混合料的高溫抗車轍性能，并適用于高溫地區(qū)；表面活性類溫拌劑有助于提升混合料的低溫抗裂性，適用于寒冷地區(qū)。但多數(shù)研究是直接對比分析不同類型溫拌劑對瀝青性能的影響，從項目成本角度出發(fā)，針對溫拌劑摻量對瀝青性能影響的系統(tǒng)研究較少。本文針對ACMP溫拌劑展開其摻量對瀝青性能的影響研究，在降低溫拌瀝青路面造價同時兼顧瀝青路面路用性能，為工程施工提供依據(jù)。

1試驗材料

1.1瀝青

本文采用的基質(zhì)瀝青為殼牌""基質(zhì)瀝青，其技術(shù)指標(biāo)見表1。

1.2 溫拌劑

本文使用的是四川新鞏固建材有限公司的ACMP瀝青溫拌改性劑，該ACMP瀝青溫拌改性劑通過化學(xué)合成工藝，由廢舊汽車輪胎、廢舊塑料和表面活性劑、催化劑等有機助劑加工而成，是一種用于瀝青材料溫拌改性的外加劑。此改性劑各物理指標(biāo)見表2。

2 試驗方案

2.1溫拌改性瀝青的制備

將基質(zhì)瀝青加熱至 ，之后將 6% 、7% * .8% 摻量的ACMP瀝青溫拌改性劑分別添加至基質(zhì)瀝青中，在130℃～135℃溫度下攪拌30min制得溫拌改性瀝青。

2.2溫拌改性瀝青性能測試

（1）瀝青黏度的大小直接影響瀝青路面的施工溫度，相同溫度下，黏度越小的瀝青對應(yīng)的施工和易性越好。本次研究采用布氏黏度計對不同摻量的溫拌改性瀝青黏度進行檢測。試驗溫度設(shè)置為90℃、105℃、120℃、135 ℃、150 ℃。

（2）瀝青材料具有明顯的黏彈特性，隨著環(huán)境溫度逐漸升高，瀝青材料會由彈性向塑性轉(zhuǎn)化。通過軟化點試驗、動態(tài)剪切流變試驗對瀝青高溫性能進行表征，通過低溫延度試驗、彎曲梁流變試驗對瀝青低溫性能進行表征。

3試驗結(jié)果與分析

3.1溫拌劑摻量對瀝青黏度特性的影響

為了研究ACMP溫拌劑對瀝青路面施工和易性的影響，通過《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTGE20—2011）中的T0625瀝青旋轉(zhuǎn)黏度試驗對不同摻量ACMP溫拌瀝青不同溫度條件下的布氏黏度進行了測試。不同摻量溫拌瀝青黏度隨溫度的變化如圖1所示。從圖1中可明顯看出，隨著溫度的升高，瀝青黏度呈現(xiàn)下降的趨勢，這主要是因為隨著溫度的升高，瀝青材料的黏滯性減弱、流動性增強，表現(xiàn)出黏度隨溫度升高逐漸下降的趨勢。相同試驗溫度下，ACMP溫拌劑的加入可大幅度降低瀝青的黏度，且隨著ACMP溫拌劑摻量的不斷增加，黏度不斷下降并趨于平緩。這主要是因為ACMP溫拌劑中含有輕質(zhì)組分及表面活性劑，ACMP溫拌劑的添加，增加了瀝青材料總輕質(zhì)組分的比例，對瀝青起到一個稀釋的作用。同時，表面活性劑將瀝青顆粒分為若干顆粒，并在瀝青顆粒表面形成一層薄膜，增加了瀝青顆粒之間的潤滑作用，使瀝青在同等溫度下具備更好的流動性。

3.2溫拌劑摻量對瀝青高溫性能的影響

溫拌劑摻量對軟化點的影響如圖2所示。從圖2可以明顯看出，隨著ACMP溫拌劑摻量的增加，瀝青軟化點和當(dāng)量軟化點都出現(xiàn)逐漸降低的趨勢，說明ACMP溫拌劑對瀝青的高溫性能有不利的影響。這主要是因為ACMP溫拌劑是一種液態(tài)改性劑，其含有大量的輕質(zhì)組分，當(dāng)與瀝青混合均勻后，瀝青四組分中的瀝青質(zhì)和膠質(zhì)占比會變小，瀝青就會變軟并出現(xiàn)軟化點降低的現(xiàn)象。同時，溫拌劑中的表面活性成分也會促使瀝青中的大分子物質(zhì)分解成小分子，瀝青材料內(nèi)部空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的空隙也會隨之變疏，瀝青抵抗外力變形的承受能力也隨之變?nèi)?，表現(xiàn)出軟化點降低的現(xiàn)象。

溫拌劑摻量的疲勞因子的影響如圖3所示。從圖3可以明顯看出，隨著溫度的升高，瀝青的抗疲勞性能逐漸增強然后趨于平穩(wěn)，ACMP溫拌劑摻量越大的瀝青對應(yīng)的疲勞因子越小。這說明ACMP溫拌劑的加入可以提高瀝青的抗疲勞性能，且瀝青抗疲勞性能隨著ACMP溫拌劑摻量的增加而增強，瀝青路面抵抗疲勞開裂的性能也越強。這主要是因為ACMP溫拌劑中含有橡膠粉顆粒，橡膠具有高彈特性，在相同應(yīng)變下可吸收更大的應(yīng)力，因此可提高瀝青材料的抗疲勞開裂性能。

3.3溫拌劑摻量對瀝青低溫性能的影響

溫拌劑摻量對勁度模量及 m 值的影響如圖4所示。從圖4可以明顯看出，ACMP溫拌劑的加入可以改善瀝青的低溫性能，且ACMP溫拌劑的摻量越大，瀝青的低溫性能越好。這主要是因為ACMP溫拌劑中含有橡膠成分，橡膠顆?？晌諡r青材料中的輕質(zhì)組分并在顆粒表面發(fā)生溶脹反應(yīng)，形成的新化學(xué)鏈將橡膠粉顆粒牢固填充于瀝青材料中，橡膠良好的彈性使瀝青材料的低溫性能有所改善，表現(xiàn)出勁度模量隨ACMP溫拌劑摻量的增加逐漸降低。

4結(jié)語

（1）ACMP溫拌改性劑可明顯降低瀝青的黏度，黏度的降低幅度隨ACMP溫拌劑摻量的增加趨于平緩。

（2）ACMP溫拌改性劑可提高瀝青的低溫性能，用于寒冷地區(qū)可有效緩解溫縮裂縫的產(chǎn)生。

（3）ACMP溫拌改性劑在降低施工溫度的同時對高 溫性能不利，且摻量越大對高溫性能削減程度越大。綜 合考慮瀝青高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性及施工和易性，建議 ACMP溫拌劑摻量選擇 6% 。

參考文獻

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