河南省交通规划设计研究院股份有限公司
摘要：本文探究伊朗岩沥青对改性沥青及其混合料性能的影响，对掺量为8%、10%、12%的改性沥青及基质沥青分别进行动态剪切流变试验、重复蠕变试验，确定伊朗岩沥青的最佳掺量，并对最佳掺量的伊朗岩沥青改性沥青混合料进行技术性能试验。试验结果表明：掺量为10%时，伊朗岩沥青改性沥青及改性沥青混合料的综合性能最佳；添加伊朗岩沥青能够有效改善沥青混合料的高温稳定性、水稳定性能等。
关键词：伊朗岩沥青；重复蠕变；最佳掺量；技术性能
引言
近年来，国内外公路建设中主要采用聚合物对基质沥青进行改性，改性材料主要有SBS、SBR、EVA等。研究试验表明以SBS为代表的聚合物，在其生产过程、工艺、设备等方面要求相对严格，为弥补聚合物改性材料施工工艺及能源损耗不足，专家学者正研究新型天然改性材料—岩沥青。岩沥青是一种天然沥青，性能稳定，其作为沥青改性材料，不能代替基质沥青，与基质沥青具有良好相容性。
1原材料与试验方案
1.1试验原材料
（1）基质沥青
本次试验采用70#道路石油沥青，各项性能指标检测结果符合《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20-2011）技术要求。
（2）伊朗岩沥青
表1伊朗岩沥青性能指标检测结果
（3）集料
本试验集料规格为：13.2~16mm、9.5~13.2mm、4.75~9.5mm、2.36~4.75mm、1.18~2.36、0.6~1.18、0.15~0.3、0.075~0.15、矿粉，共九档。
1.2伊朗岩沥青改性沥青的制备
基质沥青加热到135℃，称取伊朗岩沥青，缓慢将岩沥青倒入基质沥青中，边倒边搅拌，搅拌均匀后放入烘箱。将改性沥青升温至160℃后采用高剪切乳化搅拌机搅拌，为保证质量和试验可比性，搅拌时间统一为1h。
1.3试验方案
（1）改性沥青性能试验：对掺量为8%、10%、12%的伊朗岩沥青改性沥青进行动态剪切流变性试验及重复蠕变试验研究其流变性能。
（2）改性沥青混合料性能试验：对伊朗岩沥青改性沥青混合料进行车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、小梁弯曲试验，研究其技术性能。
2试验结果分析
2.1沥青流变性试验结果分析
（1）动态剪切流变试验
以抗车辙因子G*/sinδ为指标评价沥青抵抗永久变形的能力，试验结果如图1。
（2）重复蠕变试验
分析研究在标准轴载下，不同温度水平对沥青流动变形特性的影响，试验结果如图2~图4。
以上试验结果表明：伊朗岩沥青能改善沥青高温抗车辙性能，并且在掺量10%时达到技术与经济的最佳值；随着试验温度升高，岩沥青改性沥青的积累应变逐渐增大；在相同温度下，随着掺量增加，其积累应变逐渐减小。
图1不同试验温度下DSR试验抗车辙因子G*/sinδ的变化情况
图230℃时沥青试样应变响应图340℃时沥青试样应变响应图450℃时沥青试样应变响应
2.2沥青混合料技术性能试验结果分析
（1）混合料配合比及油石比设计
本文级配采用AC-13C，为保证级配稳定性，逐档筛料，使级配曲线接近中值曲线，通过最大理论相对密度试验及马歇尔稳定度试验最终确定基质沥青的最佳油石比为4.9%。
（2）改性沥青混合料高温车辙试验、改性沥青混合料水稳定性试验、改性沥青混合料低温小梁弯曲试验
以动稳定度来表征伊朗岩沥青改性沥青混合料的高温稳定性，试验结果如表2；以浸水马歇尔残留稳定度MS0、冻融劈裂残留强度比TSR来评价伊朗岩沥青改性沥青混合料的水稳定性能，试验结果见表3~表4；采用低温小梁弯曲试验表征伊朗岩沥青改性沥青混合料低温抗裂性能，试验结果见表5。
表2沥青混合料的车辙试验结果
表3沥青混合料浸水马歇尔试验结果
表4沥青混合料冻融劈裂试验结果
表5沥青混合料小梁弯曲试验结果
以上试验结果表明：随着伊朗岩沥青改性沥青掺量增加，其抵抗高温车辙能力、抵抗水损害及低温抵抗性能等方面的能力越强
3结论
本文通过室内试验，对比分析了伊朗岩沥青对改性沥青及其混合料性能的影响，由此可得到以下结论：
（1）通过动态剪切流变试验研究了伊朗岩沥青改性沥青的高温流变性能；通过重复蠕变试验研究了在标准轴载下，不同温度水平对沥青混合料流动变形特性的影响；通过岩沥青改性沥青试验推荐10%伊朗岩沥青进行混合料试验，混合料配合比设计确定了伊朗岩沥青改性沥青的最佳油石比为4.9%。
（2）通过高温车辙试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验、低温小梁弯曲试验，试验表明随着掺量增加，伊朗岩沥青改性抵抗高温车辙能力、抵抗水损害及低温抵抗性能等方面的能力越强。
参考文献
[1]苏力辉.不同种类改性沥青混合料路用性能对比研究[D]河北工业大学.2014.
[2]杨琳.基于低标号沥青与岩沥青掺配技术高模量沥青混合料耐久性试验研究[J]公路工程.2008.
[3]张毅,狄国虎,张勇,叶晓霞.新疆岩沥青混合料性能研究[J]公路交通科技.2017.
[4]龚巍.基于天然岩沥青复合改性OGFC路用性能研究[D]重庆交通大学.2017.