【文章內(nèi)容簡介】 水利水電工程監(jiān)理適用規(guī)范全文數(shù)據(jù)庫 長江委信息研究中心館藏 14 由于改性瀝青的特性與普通瀝青有較大差異，采用普通瀝青的技術(shù)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)很 難反映改性瀝青的性能特點(diǎn)，為此，許多國家開始尋找新的技術(shù)指標(biāo)及其相應(yīng)的試驗(yàn)方法。目前已有美國、德國、日本、奧地利等國相繼制訂了聚合物改性瀝青的規(guī)范、指南或供貨技術(shù)條件，以及相應(yīng)的試驗(yàn)方法等，歐共體國家也正在制訂改性結(jié)合料規(guī)范。特別是美國，幾乎每個(gè)州對(duì)聚合物改性瀝青都有自己的技術(shù)要求，數(shù)十個(gè)廠家還給出了相應(yīng)瀝青改性劑的技術(shù)指標(biāo)。 1991 年，美國各州公路與運(yùn)輸官員協(xié)會(huì)（ AASHTO）、美國承包商協(xié)會(huì)（ AGC）和美國道路與運(yùn)輸建設(shè)者協(xié)會(huì)（ ARTBA）聯(lián)合推出了共同感興趣的“聚合物改性瀝青規(guī)范”，實(shí)際上， 這只是一個(gè)指南性的規(guī)范，如表 3 所示。 1995 年 AASHTO、 AGC 和 ARTBA 又聯(lián)合提出了改性瀝青的建議標(biāo)準(zhǔn)，與1991 年的規(guī)范相比，該標(biāo)準(zhǔn)修改了 SBS 的 60℃粘度； SBR的 60℃粘度、 4℃延度和粘韌性指標(biāo)； PE 與 EVA 則增加了 60℃粘度指標(biāo)，去掉了Ⅲ－ E 級(jí)的軟化點(diǎn)指標(biāo)，如表 4 所示。 從 1995 年開始，美國試驗(yàn)與材料學(xué)會(huì)（ ASTM）正式陸續(xù)將適用于路面施工的常用的四種類型的聚合物改性瀝青分別納入了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 D5976－ 96 是“用于路面施工的Ⅰ型聚合物改性瀝青的技術(shù)要求”，該規(guī)范 所定義的典型的Ⅰ型聚合物主要包括苯乙烯 丁二烯（ SB）或苯乙烯 丁二烯 苯乙烯（ SBS）嵌段共聚物，如表 5 所示。 Ⅰ型聚合物改性瀝青性能要求與 AASHTO－ AGC－ ARTBA1995 年版的規(guī)范相比，又修改了 60℃粘度指標(biāo)，而且除Ⅰ A 級(jí)外，其它各等級(jí)的 60℃粘度又恢復(fù)到 1991 年規(guī)范的數(shù)值。此外，Ⅰ－ D 級(jí)的 135℃粘度指標(biāo)和RTFOT 殘留物 4℃針入度指標(biāo)也有變化，同時(shí)去掉了原樣瀝青 4℃針入度和軟化點(diǎn)指標(biāo)。 D584O— 95 是“用于路面施工的Ⅱ型聚合物改性瀝青的技術(shù)要求”，該規(guī)范所指明的 典型的Ⅱ型聚合物主要包括苯乙烯一丁二烯橡膠乳液（ SBR）或氯丁膠乳，如表 6 所示。 Ⅱ型聚合物改性瀝青除了由分三級(jí)改為分四級(jí)，去掉了溶解度指標(biāo)外，經(jīng)比較還可以發(fā)現(xiàn)，整個(gè)指標(biāo)數(shù)值變化也比較大。 D5841— 95 是“用于路面施工的Ⅲ型聚合物改性瀝青的技術(shù) 公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范 JTJ 036－ 98 條文說明 長江委信息研究中心館藏 15 水利水電工程監(jiān)理適用規(guī)范全文數(shù)據(jù)庫 長江委信息研究中心館藏 16 公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范 JTJ 036－ 98 條文說明 長江委信息研究中心館藏 17 水利水電工程監(jiān)理適用規(guī)范全文數(shù)據(jù)庫 長江委信息研究中心館藏 18 公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范 JTJ 036－ 98 條文說明 長江委信息研究中心館藏 19 水利水電工程監(jiān)理適用規(guī)范全文數(shù)據(jù)庫 長江委信息研究中心館藏 20 公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范 JTJ 036－ 98 條文說明 長江委信息研究中心館藏 21 水利水電工程監(jiān)理適用規(guī)范全文數(shù)據(jù)庫 長江委信息研究中心館藏 22 公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范 JTJ 036－ 98 條文說明 長江委信息研究中心館藏 23 水利水電工程監(jiān)理適用規(guī)范全文數(shù)據(jù)庫 長江委信息研究中心館藏 24 公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范 JTJ 036－ 98 條文說明 長江委信息研究中心館藏 25 水利水電工程監(jiān)理適用規(guī)范全文數(shù)據(jù)庫 長江委信息研究中心館藏 26 硬，高溫性能越好，相反低溫性能降低。 SBS 改性瀝青的最大特點(diǎn)是高溫、低溫性能都好，且有良好的彈性恢復(fù)性能，所以采用軟化點(diǎn)、 5℃低溫延度、 回彈率作為主要指標(biāo)；離析是一個(gè)量化的控制指標(biāo)。 SBS 改性瀝青適用于各種氣候條件下使用，使用者應(yīng)該根據(jù)工程所在地區(qū)的高、低溫情況及主要目的選擇相適宜的標(biāo)號(hào)。 SBR 改性瀝青的最大特點(diǎn)是低溫性能得到改善，所以以 5℃ 低溫延度作為主要指標(biāo)。另外粘韌性試驗(yàn)對(duì)評(píng)價(jià) SBR 改性瀝青特別有價(jià)值，也列人標(biāo)準(zhǔn)中。 SBR 改性瀝青主要適用于寒冷氣候條件下使用，使用者應(yīng)該根據(jù)工程所在地區(qū)的低溫情況及主要目的選擇相適宜的標(biāo)號(hào)。 EVA 及 PE 改性瀝青，其最大特點(diǎn)是高溫性能明顯改善，故以軟化點(diǎn)作為主要指標(biāo)；離析是～個(gè)量化的控制 指標(biāo)。由于 PE 不溶于三氯乙烯，對(duì)此類改性瀝青，溶解度也不要求。 EVA 及 PE 改性瀝青，主要適用于炎熱氣候條件下使用，使用者應(yīng)該根據(jù)工程所在地區(qū)的高溫情況及主要目的選擇相適宜的標(biāo)號(hào)。 4 關(guān)于改性瀝青的路用性能 參考各國的改性瀝青技術(shù)指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)的試驗(yàn)方法，根據(jù)我國有關(guān)改性瀝青的研究成果，考慮到我國大多數(shù)公路部門目前的技術(shù)水平及今后的發(fā)展，本規(guī)范主要考慮了結(jié)合料有限的幾種性質(zhì)，包括感溫性、低溫開裂、疲勞開裂、永久變形、老化、均勻性、純度、安全、工作度（施工性）等，并用不同的指標(biāo)來反映這些路用性能。 (1）感溫性 對(duì)聚合物改性瀝青的感溫性采用三個(gè)不同溫度的針人度求取針人度指數(shù)來表示。國外的研究表明，低溫針入度與疲勞開裂也有關(guān)。因此，感溫性的要求也可幫助限制疲勞裂縫。 （ 2）低溫開裂及疲勞開裂 對(duì)聚合物改性瀝青的低溫開裂性能， SBS 和 SBR 用低溫延度來表示。對(duì) EVA 改性瀝青來說，低溫延度往往不能得出滿意的結(jié)果，延度指標(biāo)是不適用的。 SBR 改性瀝青對(duì)提高低溫延度最有效，但經(jīng)老化后延度降低較多，所以本規(guī)范不僅規(guī)定了原樣改性瀝青的延度，還規(guī)定了 RTFOT 后殘留物的延度。 此外，聚合 物改性瀝青的抗低溫開裂性能還可以用不同溫度的針入度求出的當(dāng)量脆點(diǎn)來表示。 測力延度及其試驗(yàn)方法是另一個(gè)有價(jià)值的技術(shù)指標(biāo)與試驗(yàn)方法，但考慮到我國目前的實(shí)際情況和技術(shù)發(fā)展水平，本規(guī)范未作規(guī)定。若建設(shè)單位或使用者有 要求或認(rèn) 為必要時(shí) ，可參照 美國 AASHTOT 3O0“ Force Ductility Test of Bituminous Materials”方法進(jìn)行測定。 （ 3）永久變形 僅從結(jié)合料這個(gè)角度來考慮，若要提高路面的抗永久變形能力，則要求在高溫條件下得到高的結(jié)合料勁庭模量 ，或者增加其彈性。這個(gè)性質(zhì)對(duì) SBS公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范 JTJ 036－ 98 條文說明 長江委信息研究中心館藏 27 和 EVA 是用環(huán)球法軟化點(diǎn)來規(guī)定，對(duì) SBS 還要求進(jìn)行彈性恢復(fù)試驗(yàn)；對(duì) SBR的高溫性能是通過粘韌性規(guī)定的。國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)證明，對(duì)大多數(shù)聚合物改性瀝青來說，這些方法是適宜的。 《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》中的“瀝青粘韌性試驗(yàn)”方法，建議采用 X－ Y 記錄儀來記錄荷重變形曲線，然后用求積儀、數(shù)記錄紙方格或質(zhì)量比例法來測量記錄曲線所包圍的面積。目前，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已很普及，采用計(jì)算機(jī)來記錄荷重變形曲線并不困難，用數(shù)值積分法來處理數(shù)據(jù)也可以獲得比上述方法更高的精度及更快的速度。 （ 4）老化 所有材料都要求在人工老化條件后仍保留有較小的稠度指標(biāo)的變化率，本規(guī)范規(guī)定采用旋轉(zhuǎn)薄膜加熱試驗(yàn)（ RTFOT）制備老化瀝青結(jié)合料。這是因?yàn)椴捎矛F(xiàn)場生產(chǎn)、現(xiàn)場使用的改性瀝青，在制作后必須一直保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)，直至使用，一旦停止攪拌，改性瀝青就不可避免地會(huì)產(chǎn)生離析，所以在標(biāo)準(zhǔn)中要求對(duì)工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品要進(jìn)行離析試驗(yàn)。與 RTFOT 相比，在薄膜加熱試驗(yàn)（ TFOT）中 , 盛樣皿雖然隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，但盛樣皿中的結(jié)合料基本上仍是靜置的，不能保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)，試樣容易離析而使表面“結(jié)皮”，這將妨礙老化的進(jìn)行。如果 采用 RTFOT，使其在試驗(yàn)過程中，始終保持旋轉(zhuǎn)和攪拌的狀態(tài)，將比較接近老化的實(shí)際情況。雖然 RTFOT 也并不是理想的瀝青結(jié)合料的仿真的老化方法，它不能反映瀝青路面使用期的老化問題，但是象壓力老化容器（ PAV）這樣的試驗(yàn)方法，在我國顯然還不可能普遍采用。 （ 5）均勻性 聚合物改性瀝青通常是由聚合物和瀝青結(jié)合料液相組成的多相混合系統(tǒng)。對(duì)許多這樣的多相系統(tǒng)來說，基質(zhì)瀝青與產(chǎn)生改性效果的聚合物之間總有一定程度的非兼容性。如果不相容性過于嚴(yán)重，以致影響貯存和操作使用，那就會(huì)使改性失敗。因此，對(duì) 不是在現(xiàn)場制作后馬上使用的聚合物改性瀝青，都要求進(jìn)行離析試驗(yàn)，以限制離析，或者規(guī)定薄膜加熱試驗(yàn)后的延度。然而對(duì)一種材料適用，的離析試驗(yàn)對(duì)另一些材料可能就不合適，例如，對(duì)于 SBS 改性瀝青建議采用專用的離析試驗(yàn)方法，通過測定上、下層軟化點(diǎn)之差來定量反映改性瀝青的離析程度。瑞典的一項(xiàng)研究結(jié)果表明，當(dāng) SBS 改性瀝青中 SBS 含量達(dá)到 6％，在進(jìn)行離析試驗(yàn)時(shí)，由于試樣表面變硬，上、下層軟化點(diǎn)之差竟高達(dá) 3O℃以上，這個(gè)試驗(yàn)結(jié)果是難于真實(shí)反映 SBS 改性瀝青的離析程度的，故要求 SBS 改性瀝青必須進(jìn)行不間斷的攪拌或泵送循環(huán)，而不 是采取進(jìn)行離析試驗(yàn)的方法來控制質(zhì)量。對(duì)于 EVA 改性瀝青的離析情況則是采用定性分析方法，通過觀察結(jié)皮、析出顆粒附在壁上的程度來描述改性瀝青的離析情況。 SBR 改性瀝青不適用這些方法，并不意味著 SBR 改性瀝青沒有不相容性的問題，只是現(xiàn)在尚沒有建立評(píng)價(jià)這種材料的不相容性的測定方法。 （ 6）安全 水利水電工程監(jiān)理適用規(guī)范全文數(shù)據(jù)庫 長江委信息研究中心館藏 28 聚合物改性瀝青的安全要求是由克利夫蘭杯閃點(diǎn)最低要求規(guī)定的，要求現(xiàn)場所使用的結(jié)合料閃點(diǎn)溫度不低于規(guī)定的低限值。 （ 7）純度 SBS 與 SBR 改性瀝青規(guī)定了原樣聚合物改性瀝青的最低溶解度要求。執(zhí)行此項(xiàng)標(biāo) 準(zhǔn)必須保證結(jié)合料不被礦質(zhì)材料或礦粉污染。此要求不適用于PE 改性瀝青或摻有 PE 的復(fù)合型聚合物改性瀝青，因?yàn)槟壳暗缆饭こ躺铣Ｒ?guī)使用的三氯乙烯溶劑不能溶解 PE 等改性劑。 （ 8）施工性能 用改性瀝青鋪筑瀝青混凝土路面，除了施工溫度外尚未發(fā)現(xiàn)在建設(shè)過程的每一個(gè)步驟有任何特殊的要求。然而因?yàn)樵S多改性瀝青在高溫時(shí)有較高的粘度，故在國外的改性瀝青標(biāo)準(zhǔn)中，通常都對(duì)改性瀝青設(shè)置高溫粘度的界限，這個(gè)極限是根據(jù)材料的泵送性規(guī)定的。例如在美國 AASHTO 的標(biāo)準(zhǔn)中，為使目前常規(guī)使用的瀝青泵能有效地操作，要求 135℃粘度最高不超過 2020cs。美國 SHRP 開發(fā)了瀝青膠結(jié)料性能等級(jí)規(guī)范， AASHTO 在納入暫行標(biāo)準(zhǔn) MP193“ Specification for Performance Graded Asphalt Binder”中時(shí)規(guī)定，采用 ASTM D 4402 方法，在 135℃試驗(yàn)溫度下用 Brookfield 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測定的粘度不超過 。該項(xiàng)的注釋又規(guī)定：“如果瀝青供應(yīng)商能保證瀝青在符合安全條件的溫度下能容易泵送和拌和，主管部門可以不要求這個(gè)指標(biāo)”。本規(guī)范采用了這一規(guī)定。目前在我國，采用 Brookfield 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測定結(jié)合料的 135℃粘度，雖然已具備了一定的條件，但由于粘度測定儀器主要還依賴于進(jìn)口，粘度試驗(yàn)本身也較難掌握，而國內(nèi)開展這方面的研究還比較少，因此在表注中也補(bǔ)充規(guī)定了可以不測定 135℃粘度的條件。 改性瀝青的 60℃粘度是一個(gè)非常重要的指標(biāo)，它特別能說明改性瀝青在高溫穩(wěn)定性方面的改善效果。但是，隨改性劑劑量的增加，粘