摘 要：

传统的沥青路面材料虽广泛应用，但其在长期承载中暴露出耐久性欠缺、维护需求频繁以及能耗偏高的弊端; 环保型高性能沥青混合料的兴起，正逐步成为构筑高速公路长寿命路面的优选方案。文章以环保型高性能沥青混合料为研究对象，选择 AC－25、AC－20、SMA－13 三种混合料类型进行环保型高性能沥青和普通沥青的路用性能对比分析，旨在验证环保型高性能沥青混合料具有优良的使用性能。

为了评估环保型高性能沥青混合料在高速公路长寿面路面中的应用性能，本文通过开展室内马歇尔等试验，研究环保型高性能沥青、SBS 改性沥青以及高速公路70#石油沥青在 AC－25、AC－20 以及 SMA－13 集中类型混合料上性能的差异，实现对这些沥青材料特性的精准对比。为了全面评估环保型高性能沥青在环境保护方面的作用，还实施了室内试验室气体排放检测，以科学验证其在减少环境污染方面的效果。

2. 1 原材料

在本次试验中，SMA－13 混合料选用玄武岩作为粗集料基石，并辅以石灰岩细集料; 引入 SBS 环保型改性沥青与传统 SBS 改性沥青。对于 AC－20 及 AC－25 这两种混合料，统一采用石灰岩作为粗、细集料的双重来源，沥青则分别采用环保型 70#沥青与常规 70#沥青。此外，所有混合料中均融入了由石灰岩精细研磨而成的矿粉，其表面干燥无杂质，确保了混合料的纯净度。选用聚酯纤维作为增强材料，其独特的絮状形态为混合料增添了额外的韧性与稳定性。

本试验中，所有采用的集料、填料及沥青材料均严格遵循了既定的规范标准，确保了试验的严谨性与可靠性。关于沥青的详细检测结果如表 1 所示。

2. 2 混合料级配

本试验中，SMA－13、AC－20 和 AC－25 混合料对应的矿料合成级配如表 2 所示。

2. 3 常规马歇尔试验

在本次试验中，创新性地采用了马歇尔击实技术作为混合料成型的关键手段，旨在通过精确测量混合料的体积参数来直观反映其压实成效与密实程度，进而确定出最优的沥青掺配比例。值得注意的是，尽管环保型沥青通过先进的化学合成技术有效减少了气体排放，但其核心物理与化学性能并未发生显著变化，因此在对比试验中，各类混合料的沥青用量均保持了一致性。严格遵循沥青混合料试验的标准化流程，制备试验样本，并对其进行了全面的性能测试，包括但不限于稳定度、沥青饱和度、空隙率以及流值等主要关键指标，具体的马歇尔试验结果如表 3 所示。

基于表 3 可知，各种类型沥青混合料均满足试验条件与规定。当将这些环保型高性能沥青混合料与传统的普通沥青混合料进行性能对比发现，在稳定度、流值、空隙率及饱和度等关键参数上均呈现出高度的相似性。这证明采用环保型高性能沥青作为替代材料，不仅并未对混合料的马歇尔性能指标造成不利影响，还保持了其原有的优良特性。

2. 4 高温性能对比评估

采用车辙试验衡量沥青混合料的耐热稳定性。采用轮碾工艺制备尺寸为300 mm×300 mm×50 mm的专用车辙板试样，设定温度为60 ℃并施加0. 7 MPa的恒定压力，对试样进行多次循环碾压，以模拟实际路面在高温重载下的使用情况。通过这一过程，能够计算出在特定时间段内试样的动稳定度值，从而全面评估沥青混合料在高温下的抗变形能力。

基于车辙试验，对不同类型沥青混合料制作的车辙板进行试验，得到的数据如图 1 所示。

基于图 1 试验数据可以发现: 相较于传统普通沥青混合料，SMA－13、AC－20 及 AC－25 这三个类型的环保型高性能沥青混合料均展现出了更高的动稳定度值。值得注意的是，环保型高性能 SMA－13 的动稳定度提升幅度达到了 31. 22%，而 AC－25 的提升幅度为49. 25%，远超 AC－20 的 26. 25%提升率。这一系列数据表明，采用环保型高性能沥青不仅符合环保要求，更能在显著提升 AC－25 等类型混合料的抗车辙能力方面发挥重要作用。

2. 5 水稳定性能对比评估

水稳定性能是评估沥青混合料耐久性能的一个关键指标。本次试验中采用了两种不同的方法来深入探究这一特性，即先进行为期48 h的浸水马歇尔试验，随后又转至冻融劈裂试验，以此全面分析并比较了各类型混合料在水环境作用下的稳定性。具体试验结果如图2 和图3 所示。

由图 2 和图 3 可知: 无论是选用环保型高性能 SBS改性沥青还是 70#沥青作为基材，所制备的环保型高性能沥青混合料均在水稳定性上表现出色，其浸水残留稳定度与冻融劈裂强度比均达到标准，且与传统普通型沥青混合料相比，差异并不显著。

进一步分析显示，在三种类型的混合料中，AC－20展现出了最为卓越的水稳定性能，但值得注意的是，环保型在此项指标上较普通型略有下滑。SMA－13 环保型与普通型在浸水残留稳定度上基本持平，但冻融劈裂强度比方面则出现了 5%的小幅下降。至于 AC－25，其环保型的浸水残留稳定度相比普通型下降了 8%，同时冻融劈裂强度比也下降了 9%。

2. 6 低温抗裂性能对比评估

为了评估沥青混合料在低温环境下的抗裂韧性，本研究中采用了低温弯曲试验方法。在试验中，通过测量混合料的弯曲破坏应变值，直观地了解其在低温条件下抵抗断裂的能力。具体而言，弯曲破坏应变值的高低直接反映了混合料在受到外力作用时所能承受的变形范围。当这一值越大时，意味着混合料在低温环境下展现出了更大的变形容忍度，从而有效提升了其抗裂性能。本研究对不同类型沥青混合料的低温抗裂性能进行了研究，如图 4 所示。

基于图 4 可知: 三种类型的环保型高性能沥青混合料的抗裂表现均达标，展现了其在寒冷环境下的稳定性。值得注意的是，尽管 SMA－13 环保型高性能混合料的低温弯曲破坏应变值略有下滑( 幅度约为 6%) ，但这并未影响其整体的合规性。相比之下，AC－20 与 AC－25 两种环保型高性能沥青混合料则展现出了更为出色的低温抗裂能力，其应变值分别较普通型沥青混合料提升了3%与 12%，这一增长凸显了 70#环保型高性能沥青在增强混合料低温韧性方面的独特优势。

2. 7 气体排放对比评估

本研究借助高精度的紫外－可见分光光度仪，在试验室条件下对环保型高性能沥青及普通型沥青中的有害气体排放进行了细致检测，具体涵盖了 H2S、SO2以及NH3的释放量，具体试验结果如表 4 所示。

由表 4 可知: 相较于传统沥青，环保型高性能沥青在减少有害气体排放方面成效显著，具体体现为 SO2、H2S与 NH3的浓度显著降低。在未经历高温储存的条件下，该类沥青相较于普通沥青，其 H2S 排放削减了 36. 8%，NH3排放更是大幅度下降了 51. 6%，同时 SO2排放也减少了 21. 4%。而将样品置于高温环境下储存 4 周后，环保型高 性 能 沥 青 的 优 势 依 旧 明 显，SO2 排 放 降 低 了45. 9%，H2S 排放减少了 41. 2%，NH3 排放也有 31. 1%的下降。综上所述，环保型高性能沥青可有效降低 SO2、H2S 及 NH3等刺激性气体排放量。

3 结语

参考文献：

原创作者：黄万身，叶圣洪，曾健，葛俊宏，梁晟，广西路桥工程集团有限公司，广西 南宁 530200。

摘 要：

传统的沥青路面材料虽广泛应用，但其在长期承载中暴露出耐久性欠缺、维护需求频繁以及能耗偏高的弊端; 环保型高性能沥青混合料的兴起，正逐步成为构筑高速公路长寿命路面的优选方案。文章以环保型高性能沥青混合料为研究对象，选择 AC－25、AC－20、SMA－13 三种混合料类型进行环保型高性能沥青和普通沥青的路用性能对比分析，旨在验证环保型高性能沥青混合料具有优良的使用性能。

为了评估环保型高性能沥青混合料在高速公路长寿面路面中的应用性能，本文通过开展室内马歇尔等试验，研究环保型高性能沥青、SBS 改性沥青以及高速公路70#石油沥青在 AC－25、AC－20 以及 SMA－13 集中类型混合料上性能的差异，实现对这些沥青材料特性的精准对比。为了全面评估环保型高性能沥青在环境保护方面的作用，还实施了室内试验室气体排放检测，以科学验证其在减少环境污染方面的效果。

2. 1 原材料

在本次试验中，SMA－13 混合料选用玄武岩作为粗集料基石，并辅以石灰岩细集料; 引入 SBS 环保型改性沥青与传统 SBS 改性沥青。对于 AC－20 及 AC－25 这两种混合料，统一采用石灰岩作为粗、细集料的双重来源，沥青则分别采用环保型 70#沥青与常规 70#沥青。此外，所有混合料中均融入了由石灰岩精细研磨而成的矿粉，其表面干燥无杂质，确保了混合料的纯净度。选用聚酯纤维作为增强材料，其独特的絮状形态为混合料增添了额外的韧性与稳定性。

本试验中，所有采用的集料、填料及沥青材料均严格遵循了既定的规范标准，确保了试验的严谨性与可靠性。关于沥青的详细检测结果如表 1 所示。

2. 2 混合料级配

本试验中，SMA－13、AC－20 和 AC－25 混合料对应的矿料合成级配如表 2 所示。

2. 3 常规马歇尔试验

在本次试验中，创新性地采用了马歇尔击实技术作为混合料成型的关键手段，旨在通过精确测量混合料的体积参数来直观反映其压实成效与密实程度，进而确定出最优的沥青掺配比例。值得注意的是，尽管环保型沥青通过先进的化学合成技术有效减少了气体排放，但其核心物理与化学性能并未发生显著变化，因此在对比试验中，各类混合料的沥青用量均保持了一致性。严格遵循沥青混合料试验的标准化流程，制备试验样本，并对其进行了全面的性能测试，包括但不限于稳定度、沥青饱和度、空隙率以及流值等主要关键指标，具体的马歇尔试验结果如表 3 所示。

基于表 3 可知，各种类型沥青混合料均满足试验条件与规定。当将这些环保型高性能沥青混合料与传统的普通沥青混合料进行性能对比发现，在稳定度、流值、空隙率及饱和度等关键参数上均呈现出高度的相似性。这证明采用环保型高性能沥青作为替代材料，不仅并未对混合料的马歇尔性能指标造成不利影响，还保持了其原有的优良特性。

2. 4 高温性能对比评估

采用车辙试验衡量沥青混合料的耐热稳定性。采用轮碾工艺制备尺寸为300 mm×300 mm×50 mm的专用车辙板试样，设定温度为60 ℃并施加0. 7 MPa的恒定压力，对试样进行多次循环碾压，以模拟实际路面在高温重载下的使用情况。通过这一过程，能够计算出在特定时间段内试样的动稳定度值，从而全面评估沥青混合料在高温下的抗变形能力。

基于车辙试验，对不同类型沥青混合料制作的车辙板进行试验，得到的数据如图 1 所示。

基于图 1 试验数据可以发现: 相较于传统普通沥青混合料，SMA－13、AC－20 及 AC－25 这三个类型的环保型高性能沥青混合料均展现出了更高的动稳定度值。值得注意的是，环保型高性能 SMA－13 的动稳定度提升幅度达到了 31. 22%，而 AC－25 的提升幅度为49. 25%，远超 AC－20 的 26. 25%提升率。这一系列数据表明，采用环保型高性能沥青不仅符合环保要求，更能在显著提升 AC－25 等类型混合料的抗车辙能力方面发挥重要作用。

2. 5 水稳定性能对比评估

水稳定性能是评估沥青混合料耐久性能的一个关键指标。本次试验中采用了两种不同的方法来深入探究这一特性，即先进行为期48 h的浸水马歇尔试验，随后又转至冻融劈裂试验，以此全面分析并比较了各类型混合料在水环境作用下的稳定性。具体试验结果如图2 和图3 所示。

由图 2 和图 3 可知: 无论是选用环保型高性能 SBS改性沥青还是 70#沥青作为基材，所制备的环保型高性能沥青混合料均在水稳定性上表现出色，其浸水残留稳定度与冻融劈裂强度比均达到标准，且与传统普通型沥青混合料相比，差异并不显著。

进一步分析显示，在三种类型的混合料中，AC－20展现出了最为卓越的水稳定性能，但值得注意的是，环保型在此项指标上较普通型略有下滑。SMA－13 环保型与普通型在浸水残留稳定度上基本持平，但冻融劈裂强度比方面则出现了 5%的小幅下降。至于 AC－25，其环保型的浸水残留稳定度相比普通型下降了 8%，同时冻融劈裂强度比也下降了 9%。

2. 6 低温抗裂性能对比评估

为了评估沥青混合料在低温环境下的抗裂韧性，本研究中采用了低温弯曲试验方法。在试验中，通过测量混合料的弯曲破坏应变值，直观地了解其在低温条件下抵抗断裂的能力。具体而言，弯曲破坏应变值的高低直接反映了混合料在受到外力作用时所能承受的变形范围。当这一值越大时，意味着混合料在低温环境下展现出了更大的变形容忍度，从而有效提升了其抗裂性能。本研究对不同类型沥青混合料的低温抗裂性能进行了研究，如图 4 所示。

基于图 4 可知: 三种类型的环保型高性能沥青混合料的抗裂表现均达标，展现了其在寒冷环境下的稳定性。值得注意的是，尽管 SMA－13 环保型高性能混合料的低温弯曲破坏应变值略有下滑( 幅度约为 6%) ，但这并未影响其整体的合规性。相比之下，AC－20 与 AC－25 两种环保型高性能沥青混合料则展现出了更为出色的低温抗裂能力，其应变值分别较普通型沥青混合料提升了3%与 12%，这一增长凸显了 70#环保型高性能沥青在增强混合料低温韧性方面的独特优势。

2. 7 气体排放对比评估

本研究借助高精度的紫外－可见分光光度仪，在试验室条件下对环保型高性能沥青及普通型沥青中的有害气体排放进行了细致检测，具体涵盖了 H2S、SO2以及NH3的释放量，具体试验结果如表 4 所示。

由表 4 可知: 相较于传统沥青，环保型高性能沥青在减少有害气体排放方面成效显著，具体体现为 SO2、H2S与 NH3的浓度显著降低。在未经历高温储存的条件下，该类沥青相较于普通沥青，其 H2S 排放削减了 36. 8%，NH3排放更是大幅度下降了 51. 6%，同时 SO2排放也减少了 21. 4%。而将样品置于高温环境下储存 4 周后，环保型高 性 能 沥 青 的 优 势 依 旧 明 显，SO2 排 放 降 低 了45. 9%，H2S 排放减少了 41. 2%，NH3 排放也有 31. 1%的下降。综上所述，环保型高性能沥青可有效降低 SO2、H2S 及 NH3等刺激性气体排放量。

3 结语

参考文献：

原创作者：黄万身，叶圣洪，曾健，葛俊宏，梁晟，广西路桥工程集团有限公司，广西 南宁 530200。