为探究不同复合改性沥青混合料路用性能的差异性，研究采取厂叠厂、厂叠搁、橡胶粉等3种改性剂进行两两复合，通过础颁－13，础颁－16，础颁－20等3种级配进行沥青混合料的配制。最终选用4%厂叠厂/3%厂叠搁、4%厂叠厂/15%橡胶粉、3%厂叠搁/15%橡胶粉3种复合改性沥青混合料及础颁－13，础颁－16，础颁－20等3种级配的沥青混合料作为研究对象，通过高温车辙、冻融劈裂、低温小梁弯曲等试验对3种不同复合改性沥青混合料的高温稳定性、低温稳定性及水稳定性进行试验对比研究。研究结果表明，在3种复合改性沥青混合料的性能方面，4%厂叠厂/3%厂叠搁沥青混合料的各项性能最佳，4%厂叠厂/15%橡胶粉沥青混料次之，3%厂叠搁/15%橡胶粉沥青混合料最差。在3种级配沥青混合料的高温稳定性方面，级配为础颁－20的沥青混合料最佳，础颁－16沥青混合料次之，础颁－13沥青混合料最差。在3种级配沥青混合料的低温稳定性及水稳定性方面，级配为础颁－13的沥青混合料最佳，础颁－16沥青混合料次之，础颁－20沥青混合料最差。试验研究结果在沥青路面设计与施工中，可为沥青混合料的选择应用提供参考依据。
随着改性沥青路面的大量使用，如何更好地提高沥青混合料的路用性能成为道路研究者关注的问题［1－5］。采用单一改性剂的改性沥青混合料可能对高低温稳定性及水稳定性等各项性能的提高不均衡，达不到理想的目标，因此，对复合改性沥青混合料的研究则显得很有必要。复合改性沥青混合料需要由多种改性剂复合配制而成，而不同改性剂之间的复合会产生不同的效果［6－8］。国内外大量研究及试验表明，在沥青中加入厂叠厂所制备的沥青混合料可以较好地改善其高温稳定性，但对低温稳定性的改善相对不明显，而厂叠厂及橡胶粉改性沥青混合料在改善低温性能方面有一定优势，因此，对厂叠厂、厂叠厂、橡胶粉等改性剂两两复合改性，可以使沥青混合料的各项性能得到更好的提高［8－11］。
为探究不同复合改性沥青混合料的路用性能，本研究选取厂叠厂、厂叠搁、橡胶粉等改性剂进行两两复合改性，从而制备试验所需沥青混合料试样(4%厂叠厂/3%厂叠搁、4%厂叠厂/15%橡胶粉、3%厂叠搁/15%橡胶粉3种沥青混合料)［12－14］。通过高温车辙、冻融劈裂、低温小梁弯曲等试验，对4%厂叠厂/3%厂叠搁、4%厂叠搁/15%橡胶粉、4%厂叠厂/15%橡胶粉等不同复合改性沥青混合料的高低温稳定性、水稳定性进行试验研究［15－18］。通过几种复合改性沥青混合料各项性能的对比，得出最佳复合改性沥青混合料。研究结果对复合改性沥青混合料的设计与推广应用具有一定的参考价值。
试验材料与试验方案
试验材料
改性剂采用厂叠厂、厂叠搁、橡胶粉，其中厂叠厂改性剂型号为星型尝骋501，厂叠搁改性剂型号为1502，橡胶粉目数为80目。其性能指标如表1～3所示。试验用基质沥青为盘锦90#沥青，其物理性质如表4所示。
沥青混合料配合比设计沥青混合料配合比设计
试验用沥青混合料为AC－13，AC－16，AC－20这3种级配，集料级配组成如表5所示，最佳沥青用量分别为5.6%，5.3%，4.9%，矿粉占集料比重分别为5%，4%，2%。采用击实法制作高度为63.5 mm，101.6 mm的马歇尔试件和轮碾法制作300 mm×300 mm×50 mm的车辙板试件。在制作混合料时，改性沥青按照规范要求设置的搅拌和压实温度比基质沥青混合料高10～20℃。
试验方案
首先采用25℃针入度、5℃延度、软化点、135℃旋转黏度等试验对4%SBS/3%SBR、4%SBS/15%橡胶粉、3%SBR/15%橡胶粉3种复合改性沥青的性能进行分析。然后对3种不同复合改性沥青混合料进行高温车辙、冻融劈裂、低温弯曲等沥青混合料试验。通过对试验结果的综合分析，得出最佳的复合改性沥青混合料。沥青及沥青混合料的各项试验依照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)执行。
不同复合改性沥青的性能分析
3种复合改性沥青的性能试验结果如表6所示。
从表6的针入度指标可知，3种复合改性沥青②＜③＜①。针入度代表沥青的黏稠性及软硬程度，②与③分别在厂叠厂与厂叠搁基础上加入橡胶粉，而橡胶粉有利于沥青黏稠，所以其黏稠性方面要好于①。厂叠搁为丁苯橡胶，在厂叠搁中加入橡胶粉相当于两种橡胶改性剂材料共同作用，导致少量聚团现象，所以②针入度最小。
从表6的延度指标可知，3种复合改性沥青①＞③＞②。5℃延度代表着沥青的弹性并且在一定程度上表征了沥青的低温稳定性。厂叠厂与厂叠搁两种改性剂都具有改善低温性能的能力，所以当厂叠厂与厂叠搁复合改性时，其沥青低温稳定性最佳。厂叠搁与橡胶粉复合改性时，两种橡胶类改性剂不易溶解导致弹性不佳，所以其延度要小于厂叠厂与橡胶粉复合改性的沥青。
从表6的软化点指标可知，3种复合改性沥青③＞①＞②。软化点在一定程度表征了沥青的高温稳定性，厂叠厂与橡胶粉均有改善高温稳定性的作用，而厂叠搁在高温性能方面表现不佳。
从表6的黏度指标可知，3种复合改性沥青③＞②＞①。黏度可以体现施工中的沥青混合料实用性，一般黏度越大，对于混合料的黏结性越强，但是②与③黏度均大于3 Pa·s，其黏度过大在实际拌和中将导致混合料和易性降低，而①黏度适中，在实际施工中的沥青混合料和易性最佳。
不同复合改性沥青混合料路用性能对比分析
高温稳定性
采用60℃车辙试验的动稳定度作为试验指标对不同复合改性沥青混合料的高温稳定性进行对比研究，试验结果如图1所示。
从图1可知，在动稳定度方面，4%厂叠厂/3%厂叠搁＞4%厂叠厂/15%橡胶粉＞4%厂叠搁/15%橡胶粉，动稳定度代表了高温稳定性，动稳定度越好说明沥青混合料高温稳定性越佳。所以在高温稳定性方面，4%厂叠厂/3%厂叠搁沥青混合料最佳，4%厂叠厂/15%橡胶粉沥青混合料次之，4%厂叠搁/15%橡胶粉沥青混合料最差，同时说明高温抗变形能力4%厂叠厂/3%厂叠搁＞4%厂叠厂/15%橡胶粉＞4%厂叠搁/15%橡胶粉。沥青混合料的黏结程度对高温稳定性起到重要的作用，厂叠厂/厂叠搁复合改性沥青的黏结性要大于厂叠厂/胶粉及厂叠搁/胶粉的黏结性。对于厂叠厂/胶粉及厂叠搁/胶粉来说，厂叠厂改性剂的高温稳定性好于厂叠搁改性剂，同时较大颗粒的橡胶附着到集料上所产生的空隙较大，所以导致黏结性较低。而厂叠搁为丁苯橡胶，在厂叠搁的基础上加入橡胶粉相当于两种橡胶类改性剂共同作用，所以其高温稳定性最差。
动稳定度的对比结果为:础颁－20＞础颁－16＞础颁－13，这说明级配为础颁－20的沥青混合料高温稳定性最佳，础颁－16沥青混合料次之，础颁－13沥青混合料最差。这是由于级配越大的沥青混合料其集料颗粒越大，在高温情况下抵抗外力变形的能力越强，所以在高温抗变形能力方面础颁－20＞础颁－16＞础颁－13。
低温稳定性
通过小梁弯曲试验对不同复合改性沥青混合料的低温稳定性进行对比研究，试验结果如图2所示。
从图2可知，在弯曲应变方面，4%厂叠厂/3%厂叠搁＞4%厂叠厂/15%橡胶粉＞4%厂叠搁/15%橡胶粉。所以在低温稳定性方面，4%厂叠厂/3%厂叠搁沥青混合料最佳，4%厂叠厂/15%橡胶粉沥青混合料次之，4%厂叠搁/15%橡胶粉沥青混合料最差。弯拉应变代表沥青混合料的低温变形能力，弯拉应变越大低温柔性越好，其应力松弛能力也越强。厂叠搁具有改善低温稳定性的能力，而厂叠厂与厂叠搁可以很好地兼容在一起，有利于发挥其低温特性。而厂叠搁与橡胶粉两种橡胶类改性剂在沥青中兼容性不好，厂叠搁其低温性能发挥不出来，所以沥青混合料低温性能最差。
弯曲应变的对比结果为:础颁－13＞础颁－16＞础颁－20，这说明级配为础颁－13的沥青混合料低温稳定性最佳，础颁－16沥青混合料次之，础颁－20沥青混合料最差。这是由于级配小的沥青混合料细集料相对较多，同时在油石比方面础颁－13＞础颁－16＞础颁－20，所以在低温情况下，级配低的沥青混合料应力松弛能力强，即弯曲应变大。所以在低温稳定性方面，础颁－13＞础颁－16＞础颁－20。
水稳定性
通过冻融劈裂试验对不同复合改性沥青混合料的水稳定性进行对比研究，试验结果如图3所示。
从图3可知，冻融循环后，3种复合改性沥青的劈裂强度皆有不同程度的下降，在罢厂Ｒ值方面4%厂叠厂/3%厂叠搁＞4%厂叠厂/15%橡胶粉＞4%厂叠搁/15%橡胶粉，这说明4%厂叠厂/3%厂叠搁沥青混合料抵抗水侵蚀的能力最佳，4%厂叠厂/15%橡胶粉沥青混合料次之，4%厂叠搁/15%橡胶粉沥青混合料最差。这是由于厂叠厂/厂叠搁复合改性沥青的延度最佳，在冻融循环过程中，其4%厂叠厂/3%厂叠搁混合料不易在冻融过程中而产生裂缝。同理，4%厂叠搁/15%橡胶粉改性沥青的延度过低，在冻融循环过程中，其混合料易产生裂缝。
罢厂Ｒ值的对比结果为:础颁－13＞础颁－16＞础颁－20，这说明级配为础颁－13的沥青混合料水稳定性最佳，础颁－16沥青混合料次之，础颁－20沥青混合料最差。这是由于水稳定性与混合料细集料有关，当细集料比例大时其抵抗水损害的能力越强，所以级配越小其水稳定性越好。
结论
(1)根据3种复合改性沥青的各项指标综合测评，结果表明，4%厂叠厂/3%厂叠搁复合改性沥青低温稳定性最佳，并具有良好的高温稳定性及黏结性，利用4%厂叠厂/3%厂叠搁复合改性沥青制作沥青混合料最佳。
(2)3种复合改性沥青混合料的性能试验表明，4%厂叠厂/3%厂叠搁复合改性沥青混合料的高低温稳定性与水稳定性最佳，4%厂叠厂/15%橡胶粉沥青混合料次之，4%厂叠搁/15%橡胶粉沥青混合料最差。
(3)3种级配的复合改性沥青混合料的性能试验表明，在高温稳定性方面，级配为础颁－20的沥青混合料＞础颁－16沥青混合料＞础颁－13沥青混合料。在低温稳定性及水稳定性方面，级配为础颁－13的沥青混合料＞础颁－16沥青混合料＞础颁－20沥青混合料。
(4)综合评价结果表明，4%厂叠厂/3%厂叠搁复合改性沥青混合料的各项路用性能最佳，用其铺筑的沥青路面可以有较好的抗车辙性能与抗低温裂缝性能，建议在沥青路面设计与施工中，可为沥青混合料的选择应用提供参考依据。
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