摘 要：

通过马歇尔稳定度实验、疲劳强 度 实 验、残留稳定度实验等对自行研发的新型温拌沥青混合料各项路用指标以及疲劳强度进行了系统评价，对比分析了３种自行研发的新型温拌沥青混合料与普通热拌沥青混合料的路用性能差异。结果表明新型温拌沥青混合料稳定度、高低温性能、疲劳强度良好，具有优质的物理力学性能。Ｃ型温拌沥青混合料能在降低沥青混合料拌和温度的同时，还能提高沥青混合料的疲劳性能，并且不降低沥青混合料的抗水损坏的性能沥青网sinoasphalt.com。

关键词: 道路工程，路用性能，马歇尔稳定度，温拌沥青混合料，疲劳强度

石油沥青是我国道路的主要路面材料［１］。热拌沥青混合料的拌和、摊铺、压实环节耗能巨大，排放有害物质，同 时 加 热 环 节 还 加 重 了 沥 青 的 老 化［２］。因此，降低沥青黏度从而降低沥青混合料的拌和温度成为人 们 重 点 关 注 的 问 题［３］。２０００年在国际沥青会议上，美国壳牌公司和挪威公司提出了沥青的温拌技术（ＷＭＡ）［４］，它是一种沥青行业应对全球气候变暖、能源消耗的新兴技术［５］。

近年来我国多地遭遇严重雾霾天气，面临着巨大的节能减排压力［６］。推广使用如温拌沥青技术等节能减排技术成为交通运输部的要求。我国已经有很多路面采用温拌沥青混合料，应用效果良好［７］，经济 效 益 和 社 会 效 益 突 出［８］。Ａｙｍａｎ 等［９］、马 育等［１０］、郭乃胜等［１１］、宋宽彬等［１２］对温拌沥青开展了研究。Ｋｉｍ 等［１３］、Ｓｉ等［１４］、Ｈｕｓａｍ 等［１５］以 及 金 光来等［１６］对 沥 青 混 合 料 疲 劳 问 题 进 行 了 研 究 工 作。文献调研发现对于新型温拌添加剂研发和温拌沥青混合料的疲劳性能等方面的研究，还有大量工作有待进一步完成。本研究采用掺加自行研发的 Ａ、Ｂ、Ｃ三种型号的新型温拌剂的沥青混合料制备试件，通过实验测得温拌混合料的各项马歇尔实验参数、疲劳强度，进而和基质沥青的热拌沥青混合料对比，对其路用性能进行评价。

1 实验部分

１．１ 温拌沥青材料

（１）基质沥青。选择了国内道路工程界应用广泛且各项指标均符合７０＃道路石油沥青 Ａ 级技术要求的石油沥青。

（２）温拌改 性 剂。自行研发了有机降黏型 Ａ、Ｂ、Ｃ三种型号的新型温拌剂。三种温拌剂主要成分都是饱和直链烷烃，次要成分是不同比例的醇、酚、醚类物 质。经 过 工 艺 改 进，基本不存在杂质成分。Ａ 型温拌剂为浅黄色块状，Ｂ 型温拌 剂 为 深 黄 色 块状，Ｃ型温拌剂为浅棕色块状。

（３）温拌改性沥青的制备。通过前期实验，确定质量分数为３％的掺量为最佳掺量。把基质沥青加热到１４０℃，然后将温拌改性剂加入基质沥青中，搅拌３０～６０ｍｉｎ，速度为１００ｒ／ｍｉｎ。

（４）矿料。实验研究采用的粗集料、细集料、矿粉均为 石 灰 岩，产地为四川省眉山市彭山区 岷 江河谷。

１．２ 混合料配合比及实验设计

１．２．１ 矿料级配确定

ＡＣ－１３型沥青混合料级配组成见表１。

１．２．２ 最佳油石比的确定

通过实验确定热拌基质沥青和温拌沥青的 ＡＣ－１３沥青混合料最佳油石质量比是４．７％。

１．２．３ 实验温度

实验拌和温度为１３０℃、击实温度为１２０℃。

2  结果与讨论

２．１ 马歇尔稳定度实验

试件采用电动马歇尔成型仪器制作。相同油石比热拌基质沥青混合料和３种温拌沥青混合料的马歇尔稳定度实验结果见表２。

由表２可知，温拌 ＡＣ－１３沥青混合料的马歇尔稳定度、浸水残留稳定度与基质沥青热拌 ＡＣ－１３沥青混合料相差不大，且各项马歇尔实验参数满足规范技术要求，这说明自行研发的温拌沥青混合料具有优良的路用性能。

２．２ 疲劳实验

本研究采用四点小梁弯曲疲劳实验。具体的实验设备、实验参数及实验过程如下：

（１）实 验 机 为 澳 大 利 亚 进 口，包 括 环 境 箱、ＵＴＭ－１４Ｐ、电脑及动态伺服机。

（２）实验温度为（１５±０．１）℃。

（３）加载波形和频率。１０Ｈｚ连续式半正弦荷载。

（４）加载方式：采用应力控制。

（５）试件成型方法。轮碾压实混合料成型制备车辙试件，再用切割机切割成小梁试件。

（６）试件尺 寸。长×宽×高＝（３００±２）ｍｍ×（５０±２）ｍｍ×（５０±２）ｍｍ。

（７）实验判断标准。试件完全断裂时的次数为该试件的疲劳寿命。

（８）试件准备。

试件成型后第二天脱模，按照标准尺寸切割成小梁，并对小梁试件逐一进行尺寸及体积参数检验，选用尺寸符合要求，体积参数比较接近的小梁试件。实验前，将试件在（１５±０．１）℃的环境中保温４ｈ以上，待试件内部的温度达到实验规定的温度可开始实验。

（９）实验过程。

破坏实验－疲劳实验：首先对同种材料进行破坏实验，得出破坏应力，根据破坏应力和应力比计算出疲劳加载应力，由试件个体尺寸反算得出实验加载荷载。试件断裂时的次数为该试件的疲劳寿命。同一种材料在相同应力下，做３—５根平行实验，平均值为该混合料的最终疲劳寿命。

根据实验设备条件及各种混合料的极限破坏应力大小，确定疲劳加载应力比（加载应力／极限破环应力）为０．３。实验结果见表３。

由表３可知，在相同应力比０．３情况下，根据疲劳寿命均值来看，前３种混合料的疲劳寿命差别不大，即 Ａ型和Ｂ型温拌改性剂没有降低混合料的疲劳性能，而Ｃ型温拌改性剂提高了混合料的疲劳性能。

 3  结论

（１）对自行研制的温拌改性剂进行了沥青混合料性能实验，包括马歇尔稳定度、残留稳定度实验、疲劳实验等，结果表明各项指标完全能够满足规范要求，温拌混合料具有优良的路用性能。

（２）３种国产温拌剂的混合料抗疲劳性能良好。在温拌改性剂最佳掺量下，Ａ 型和 Ｂ型温拌沥青添加剂在降低沥青混合料拌和温度的同时，不降低混合料的抗水损坏性能和疲劳性能。Ｃ型温拌沥青混合料在降低沥青混合料拌和温度、不降低混合料的抗水损坏性能的同时，能提高沥青混合料的疲劳性能。