反射裂缝是半刚性基层沥青路面或旧水泥混土路面加铺沥青面层中普遍存在的病害形式反射裂缝的出现，进一步导致路表水进入基层和土基，加速路面的破坏，严重影响沥青路面的使用性能。加铺应力吸收层能很好地消解半刚性基层裂缝或水泥混凝土板块接缝处的应力集中现象，降低沥青加铺层层底荷载应力和温度应力，有效地延缓反射裂缝形成，同时防止路表水渗透，延长加铺层的使用寿命。

应力吸收层沥青混合料是由大量的细集料、矿物填料和特殊的高含量、高弹性聚合物改性沥青结合料组成，其公称最大粒径为4.75mm，矿料级配0~2.36mm集料占70%以上，特种改性沥青用量在8%~10%之间中国沥青网sinoasphalt.com。由于采用高黏高弹改性沥青，使其具有良好的抗变形能力、弹性恢复性能、抗疲劳性能、有效地防止反射裂缝等优点，作为一种新型的沥青路面结构材料，其主要技术性能都有别于其他种类的沥青混合料。

为此，在原有应力吸收层技术的基础上，通过调整材料组成、材料优化设计以及添加纤维等措施以提高应力吸收层沥青混合料的性能，并对其高温、低温以及水稳定性进行了研究。

材料组成设计

原材料

沥青胶结料是沥青混合料中最重要的原材料，决定着沥青混合料高温性能、低温性能、长期耐久性等，尤其是保证低温抗裂性能、抗疲劳性能方面更显得至关重要。随着沥青路面结构层的不同，沥青混合料所发挥的功能也不尽相同沥青混合料的性能需要根据其结构特性进行选材。应力吸收层所用的胶结料为具有独特配方的聚合物改性沥青，该沥青具有极高的黏度和低温延度，因此，其混合料具有较好的高温稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性能。

高黏高弹改性沥青70℃动力黏度为28680Pa·s，远大于常规的SBS改性沥青动力黏度值4057Pa·s，这说明其抗高温变形能力要远大于常规的SBS改性沥青，80℃的动力黏度出现了同样的规律，这说明了此种沥青具备高黏特性。

高黏高弹改性沥青3min的弹性恢复均远大于常规的SBS改性沥青，这说明高黏高弹改性沥青变形后快速恢复能力强，且远大于常规的SBS改性沥青，这种变形后的快速恢复能力对于防止或延缓反射裂缝的产生是非常有利的；而两种沥青1h的弹性恢复性能差别不是特别明显。

改进的设计方法

根据Supeipave沥青混合料的旋转压实设计方法，为全面保证沥青混合料的施工和易性和路用性能技术要求，对不同旋转压实次数下的体积指标进行了规定。对于普通型应力吸收层沥青混合料采用旋转压实50次的体积指标进行设计，纤维的加入在提高混合料性能的同时，也在一定程度上影响了施工和易性，故对于纤维增强型沥青混合料采用旋转压实100次的体积指标进行设计。

旋转压实次数G＝10时，空隙率指标要求大于4%，在一定程度上保证了沥青混合料的抗永久变形能力；旋转压实次数G＝25时，空隙率指标要求为1.5%~2.5%，矿料间隙率要求大于17%，保证了应力吸收层沥青混合料的施工和易性及综合路用性能，尤其是防水功能。

对于普通型应力吸收层，旋转压实次数G＝50时，空隙率指标要求为0.5%~1.5%，矿料间隙率要求大于17%，沥青饱和度要求大于90%。对于增强型应力吸收层，旋转压实次数G＝100时，空隙率指标要求为0.5%~1.5%，矿料间隙率要求大于17%，沥青饱和度要求大于90%，确保该沥青混合料在重载作用下高温环境下的综合路用性能。

级配与矿料组成

高黏高弹改性沥青混合料应力吸收层配合比设计主要包括集料筛分及矿料组成设计、最佳油石比确定及性能验证，为增加该改性沥青混合料的施工和易性，使用了一定量的天然砂，材料组成有5~8mm粗集料、机制砂细集料、天然砂细集料、矿粉及聚酯纤维等。在进行高黏髙弹改性沥青应力吸收层混合料配合比设计时，采用规定的工程设计级配范围。

高温性能评价

应力吸收层材料在结构中位于接缝或裂缝的部位，受到较大的剪应力作用，因此应力吸收层的抗剪性能也是其高温稳定性的评价指标。单轴贯入试验是在试件上通过钢压头进行加压，压头直径相对试件直径足够小，其受力状态应与实际路面的较为一致。因此，采用单轴贯入试验评价应力吸收层混合料的抗剪性能。单轴贯入试验温度为60℃，加载速率为1mm/min，试件为直径为100mm的圆柱体试件沥青混合料。

对于最大称粒径小于等于16mm的混合料，f=-0.0018h=0.357;于最大公称粒径大于16mm的混合料。按照上述试验方法，分别对普通型应力吸收层和增强型应力吸收层混合料进行单轴贯入试验。

高温下的单轴贯入试验实际上表征了沥青混合料的抗剪切变形能力，普通热拌沥青混合料的抗剪切变形能力主要依赖集料的嵌挤作用，而应力吸收层混合料属于悬浮结构，胶结料的性能成为混合料抗剪切变形的关键。从上述试验结果可知，增强型应力吸收层混合料，无论是荷载的极值、抵抗竖向应力值还是抗剪强度，均比普通型有较大幅度增加，其中抗剪强度提高约20%，纤维的加入可以使应力吸收层沥青混合料的抗剪切变形能力更好。

低温抗裂性能

低温弯曲试验

低温性能评价采用小梁弯曲试验，试验温度为-10℃，加载速率为50mm/min。应力吸收层材料具有较好的低温性能，其中普通型应力吸收层混合料的最大弯拉应变为7343，而增强型应力吸收层材料可达8351，明显优于普通沥青混合料。同时，增强应力吸收层混合料的最大破坏荷载、最大破坏挠度、抗弯拉强度和劲度模量都有一定程度的增大，这说明，聚醋纤维的加入能够改善应力吸收材料的低温抗开裂能力。

低温等速拉伸

低温弯曲试验并不能完整的表征沥青混合料在拉伸破坏前的变形能力，故采用低温等速拉伸试验评价应力吸收层混合料受到低温应力时的抗拉伸能力。拉伸试验温度为-10℃，拉伸速度为5mm/min,试件有效尺寸为25mmx25mmx100mm。

应力吸收层的低温拉伸能力较好，普通型和增强型应力吸收层混合料最大拉伸应力分别为2.291MPa和2.392MPa，数据上比较接近，可知其抗拉强度基本一致。但是其最大拉伸应力时的位移值分别为0.91mm和1.70mm，掺加纤维后的混合料韧性提高近1倍，能够承受更大的位移变形，也即其低温抗裂性能更好。

水稳定性

采用冻融劈裂试验评价应力吸收层混合料的水稳定性，分别测试了普通型与增强型两种混合料的冻融劈裂强度比。

普通型和增强型应力吸收层混合料的冻融劈裂结果都能满足规范要求，这与应力吸收层混合料的空隙率较小有很大关系。增强型与普通型相比无论是破坏荷载还是劈裂强度，都有一定程度的增大，且冻融劈裂强度比也有一定程度的增大。试验表明，由于纤维增强型应力吸收层在试件成型时增大了压实功，在一定程度上改善了水稳定性。

结语

通过应用高黏高弹改性沥青、改进设计方法以及添加纤维的方式对应力吸收层沥青混合料进行了优化，并对其高温稳定性、低温抗裂性以及水稳定性进行了酿，得到如下结论。

(1)应力吸收层沥青混合料采用高黏高弹改性沥青，该沥青具有高黏、高弹的特点，其动力黏度远大于普通SBS改性沥青，且具有良好快速恢复能力。

(2)采用旋转压实的设计方法，对不同旋转压实次数下的体积指标进行了规定，普通型与纤维增强型应力吸收层沥青混合料的设计压实次数分别为50与100次。以设计压实次数的空隙率范围中值为目标空隙率确定最佳沥青用量，同时其他指标及旋转10次及25次的体积指标应满足相应的技术要求。

(3)对所设计的纤维增强型应力吸收层混合料进行性能评价，分别采用单轴贯入试验评价其高温稳定性，采用低温弯曲和低温等速拉伸试验评价其低温抗裂性，采用冻融劈裂试验评价其水稳定性。试验结果表明，纤维的加入显著改善了应力吸收层混合料的性能，高温抗剪切能力提高约20%，低温等速拉伸试验最大拉伸应力对应的位移值提高近1倍。