沥青结合料作为一种具有温度敏感性的粘弹性材料，其流变性质与环境温度密切相关，沥青路面高温车辙病害的形成也与此有关。根据2002年NCAＴ试验路的观测，车辙发生在路面连续7d的平均最高气温28℃以上的环境，但中国绝大部分地区夏季高温季节气温在此温度以上，这就是车辙是中国沥青路面主要病害之一的原因所在。沥青混合料的高温稳定性能，实则为抵抗车辆反复压缩变形及侧向流动的能力，它首先取决于矿料骨架，尤其是粗集料的相互嵌挤作用，同时沥青结合料起到阻碍混合料发生剪切变形的牵制作用中国沥青网sinoasphalt.com。

沥青路面是否容易发生高温病害主要取决于沥青结合料高温性质与沥青混合料高温性能两个方面。目前国内外学者对此已开展较多研究，薛小刚等通过比较分析环球法软化点、SHRP规范中的车辙因子G＊/sinδ和欧洲普遍采用的零剪切粘度，提出了沥青结合料高温性能的评价思路；赵可通过对不同评价体系间高温性能指标进行分析，确定了沥青结合料高温性能与沥青混合料动稳定度之间的相关关系；吴慧彦等采用沥青稠度仪测定沥青零剪切粘度，分析了沥青稠度与其高温性能的相关关系；王鹏等采用灰色关联度分析方法，计算了国内外几种常见沥青高温性能指标的关联度，分析了各指标的适用性。

分析已有研究成果可以看出：目前针对沥青路面高温性能指标的研究主要集中在沥青结合料方面，并且用于混合料高温性能比较的基准指标多采用车辙试验测得的动稳定度。但中国幅员辽阔、气候差异明显，而关于环境温度变化会给沥青路面高温性能带来什么影响、传统的60℃试验温度测得的动稳定度可靠性如何等方面的研究，目前可参考的相关资料甚少。该文通过选取2种沥青、3种矿料级配，对不同类型的沥青混合料进行不同温度条件下的高温试验。通过分析动稳定度，以期提出合理的“动稳定度/试验温度”方程，从而根据60℃条件下动稳定度回归出其他温度条件下的动稳定度。

试验条件与方法

试验条件

(1)试验温度。关于车辙试验温度选取，《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》有如此说明：非经注明试验温度为60℃，实际试验温度可根据有关规定和需要选取，如在寒冷地区可采用45℃，在高温条件下试验温度也可采用70℃。姜会飞等运用气象统计学和气候学的原理和方法，提出了北京市地气温模拟方程：T地=1.1588×Ｔ气－1.1416，确定了北京地区地气温相关关系；黄晓莹等分析了华南地区未来地面温度情景，认为21世纪末华南地区地面温度将会上升2~4℃；王鹏祥等对中国西北地区极端高温时间进行统计分析，发现虽然存在区域性增暖效应，但极端高温仍处在较低水平。

考虑到上述不同地区极端高温存在的差异性，对于基质沥青，该文选取5个不同温度水平：40、45、50、55、60℃；对于SBS改性沥青则选取另外5个不同温度水平：60、65、70、75、80℃。

(2)试验材料。考虑到沥青混合料原材料及级配类型对车辙试验动稳定度的影响，该文所用沥青及集料、矿粉等横向对比时均为同一厂家所产。选取以下两种沥青：新疆70＃Ａ沥青以及以其为基质、掺量为4.5%的SBS改性沥青。矿料级配类型选用两种：沥青稳定碎石以及沥青混凝土。具体分析时，下面层沥青选用新疆70#A沥青，矿料级配为ATB-30；中面层沥青选用新疆70#Ａ沥青及SBS改性沥青，矿料级配为AC-20；上面层沥青选用SBS改性沥青，矿料级配为AC-13。

ATB-30基质沥青混合料、AC-20基质沥青混合料、AC-20改性沥青混合料、AC-13改性沥青混合料最佳油石比分别为3.3%、4.1%、4.4%、4.9%。

试验方法

根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中Ｔ0719－2011沥青混合料车辙试验规定，设定40、45、50、55、60、65、70、75、80℃共9个不同试验温度，按规范成型车辙板，每个温度进行3组车辙试验，从而测定各级配类型沥青混合料的动稳定度。

试验结果与分析

最大公称粒径的影响分析

为消除沥青种类对动稳定度的影响，该文根据所选用的基质沥青和SBS改性沥青，对动稳定度测试结果分别进行分析。

可以看出：无论基质沥青或者SBS改性沥青，最大公称粒径对沥青混合料动稳定度影响十分明显。在相同的沥青条件下，动稳定度随着温度的升高均呈现减小的趋势，但ATB-30动稳定度一直大于AC-20，AC-20也总是大于AC-13，这与沥青混合料矿料组成有关。在良好的级配组成条件下，大粒径集料含量越多，则各集料颗粒之间嵌挤作用越明显，骨架作用增大了集料之间的摩阻力，从而在相同的温度条件下，大粒径矿料级配高温稳定性较好。

沥青种类的影响分析

选用相同级配组成的AC-20动稳定度数据，进行动稳定度分析。

可以看出：在相同的矿料级配组成条件下，沥青技术性质对沥青混合料动稳定度影响显著。以60℃试验温度为例，采用基质沥青的AC-20沥青混合料动稳定度为1788次/mm，而采用SBS改性沥青时，动稳定度提高至8895次/mm，动稳定度值增大了近4倍。由摩尔－库仑理论可知，沥青混合料强度由两部分构成：沥青材料提供的粘结力以及集料提供的摩阻力。由于两种沥青混合料均采用AC-20矿料级配，因此由集料骨架作用提供的摩阻力大致相等，故二者动稳定度的差异主要来自沥青结合料。SBS改性沥青粘弹性质与基质沥青差异明显，在相同温度下，由于粘度很大，其提供的粘结力也远远大于基质沥青，所以动稳定度值也远远大于基质沥青混合料。

试验温度的影响分析

可知：试验温度的变化对沥青混合料动稳定度影响很大，无论基质沥青混合料还是SBS改性沥青混合料，随着试验温度的升高，其稳定度均呈现减小的趋势，但减小的趋势又不尽相同。对于基质沥青混合料，在选定试验温度条件下，动稳定度减小规律表现为3段式：在第1个节点前减小趋势较缓；到达第1个节点后，在第2个节点前减小趋势明显；到达第2个节点后，减小趋势又变缓。而对于SBS改性沥青混合料，在选定试验温度条件下，动稳定度减小规律表现为2段式：在节点前减小趋势较缓；到达节点后，减小趋势增大。

通过对趋势变化节点分析可知，节点一般出现在软化点附近3~6℃。该文中基质沥青软化点为47℃，而节点大致为45℃和50℃；SBS改性沥青软化点为75.8℃，而节点出现在70℃附近。此外，通过对“动稳定度－试验温度”曲线进行回归，发现二者之间呈现良好的线性相关性，其中线性关系中斜率表征直线的陡缓，故分别计算各段回归直线斜率。

可知：不同类型沥青混合料“动稳定度/试验温度”回归直线各段式斜率在节点处变化规律与前文分析结果一致。

动稳定度预估计算

关于级配类型和沥青种类对混合料动稳定度的影响，目前已有大量的研究，而关于温度对其的影响却鲜有研究。为分析试验温度对动稳定度的影响，该文对其影响规律进行了研究。分析上节内容可知，动稳定度与试验温度具有良好的相关性，因此可以通过“动稳定度－试验温度”回归直线斜率节点，估算其他温度条件下的沥青混合料动稳定度。为验证其可靠性，对前文中提到的4种沥青混合料进行了其他温度下的车辙试验。

基质沥青动稳定度预估

以AC-20沥青混合料动稳定度为算例，进行基质沥青动稳定度预估计算。由前文可知，AC-20沥青混合料“动稳定度－试验温度”线性回归3段式直线斜率变化节点分别为45、50℃。

可得到选定温度动稳定度值，并试验测得的动稳定度进行对比。当试验温度为42、48、53、58℃时，计算可得动稳定度值分别为4147、2890、2138、1888次/mm，与对应温度的动稳定度相对误差分别为0.9%、4.1%、3.8%、4.7%。对于基质沥青而言，预估结果均保持了较高精度。

SBS改性沥青动稳定度预估

以AC-20沥青混合料动稳定度为算例，进行SBS改性沥青动稳定度修正值计算。由前文可知，AC-20改性沥青混合料“动稳定度/试验温度”线性回归2段式直线斜率变化节点为70℃。

可得到选定温度动稳定度值，并与试验测得动稳定度进行对比。当试验温度为62、68、73、78℃时，计算可得动稳定度分别为8217、6183、4972、2067次/mm，与对应温度的动稳定度相对误差分别为2.3%、1.3%、4.3%、6.1%。对于SBS改性沥青而言，预估结果均保持了较高精度。

结论

(1)在良好的级配组成条件下，大粒径集料含量越多，各集料颗粒之间嵌挤作用越明显，骨架作用增大了集料之间的摩阻力，因此在相同的温度条件下，大粒径矿料级配高温稳定性较好。

(2)SBS改性沥青粘弹性质与基质沥青差异明显，在相同温度下，由于粘度较大，其提供的粘结力也远远大于基质沥青，故动稳定度值也远远大于基质沥青混合料。

(3)基质沥青混合料，在选定试验温度条件下，动稳定度减小规律表现为3段式；SBS改性沥青混合料，在选定试验温度条件下，动稳定度减小规律表现为2段式，且变化节点均与软化点大小有关，分布在软化点附近3~6℃。

(4)通过室内试验确定选用沥青“动稳定度/试验温度”回归直线斜率节点，可粗略预估其他温度条件下，采用相同类型沥青、相同级配的混合料动稳定度。