高耐久高粘度改性沥青及其混合料（OGFC）的性能

于增义

摘 要：测试了高耐久高粘度改性沥青及其混合料的技术性能，并与普通高粘度改性沥青进行了对比，结果表明：与普通高粘度改性沥青相比，高耐久高粘度改性沥青稠度较大，延展性及耐老化性能较优异，可提升OGFC混合料的高温性能、抗飞散能力及低温性能。

关键词：高粘度改性沥青;高耐久;高温性能;抗飞散能力;低温性能

1 引言

大孔隙开级配沥青混合料（OGFC）的功能为排水、降噪及抗滑，其空隙率范围为18～23%。OGFC的性能取决于沥青结合料的品质与矿料的组成结构，国内外已研发了OGFC专用高粘度改性沥青，提出了矿料组成设计方法，并已进行了工程应用。对于OGFC路面，其空隙率越大，排水效果越明显;最大公称粒径越小，降噪效果更明显。而空隙率增加、最大公称粒径的减少均使得OGFC的性能降低。为确保OGFC路面的耐久性，目前常用的OGFC空隙率为20%，最大公称粒径不小于9.5mm，路面厚度为4cm。

OGFC的耐久性主要是指沥青结合料的耐久性，市场上常规应用的高粘度改性沥青，能够满足中轻交通车辆荷载的使用要求，尤其适用城市高架道路。但对于交叉口、车辆小转弯半径区域以及重载道路，排水路面容易产生脱粒，车辙等一系列损坏。为此，研制了高耐久型高粘度改性沥青，用以提高OGFC的耐久性、抗飞散性以及抗剪切扭转性。同时在确保使用品质的前提下，可将空隙率增大为23%、最大公称粒径降低为4.75mm。本文通过室内试验对高耐久高粘度改性沥青及其混合料的性能进行了验证，以期为该类沥青材料在OGFC中的使用提供参考。

2 材料与试验

2.1 试验材料

试验用沥青为普通高粘度改性沥青、高耐久高粘度改性沥青;矿料为玄武岩集料与石灰岩磨细的矿粉。

2.2 沥青及混合料性能试验

按照我国现行试验规程，分别对普通、高耐久高粘度改性沥青进行针入度、软化点、5℃延度以及RTFOT老化等试验。

分别采用上述两种高粘度改性沥青制備OGFC-13、OGFC-5混合料，进行车辙试验、肯塔堡飞散试验及低温小梁弯曲试验。其中，肯塔堡飞散试验的温度为5℃，即将试件置于5℃恒温箱中20h后进行飞散试验。

3 试验结果与分析

3.1 沥青技术性能

普通高粘度改性沥青、高耐久高粘度改性沥青性能测试结果见表1。

由表1可见，与普通高粘度改性沥青相比，高耐久高粘度改性沥青针入度较小，软化点、延度较大，老化后质量损失无差异，针入度比及延度较大。这表明，高耐久高粘度改性沥青的稠度较大，延展性及耐热氧老化性能较好。

3.2 混合料技术性能

3.2.1 高温性能

不同空隙率的OGFC-13、OGFC-5高温性能测试结果见图1。分析图1可以看出，与普通高粘度改性沥青相比，采用高耐久高粘度改性沥青，对于空隙率为20%的OGFC-13，其动稳定度增加10904次·mm-1，增幅为225%;对于空隙率为23%的OGFC-5，其动稳定度增加9000次·mm-1，增幅为600%。

另，根据我国现行技术规范，OGFC混合料动稳定度需不低于3000。空隙率为23%的OGFC-5，使用普通高粘度改性沥青时，其动稳定度仅为1500次·mm-1，无法达到规范要求，而使用高耐久高粘度改性沥青时，动稳定度为15750次·mm-1，明显高于规范要求。

3.2.2 抗飞散性能

不同空隙率的OGFC-13、OGFC-5抗飞散性能测试结果见图2。分析图2可以看出，与普通高粘度改性沥青相比，采用高耐久高粘度改性沥青，对于空隙率为20%的OGFC-13，飞散损失率降低53%，降幅为48%;对于空隙率为23%的OGFC-5，飞散损失率降低6.7%，降幅为54%。

上述分析表明，与普通高粘度改性沥青相比，高耐久高粘度改性沥青提升了OGFC混合料的高温性能、抗飞散能力及低温性能，其中高温性能的提升最为显著。OGFC的空隙率较大（≥23%），公称最大粒径较小（≤4.75mm）时，使用高耐久高粘度改性沥青可满足使用需求，而使用普通高粘度改性沥青则不能满足。

4 结语

高耐久高粘度改性沥青，与普通高粘度改性沥青相比，具有更高的稠度，更好的延展性及抗老化性能，进而可提升OGFC混合料的高温性能、抗飞散能力及低温性能。目前高耐久高粘度改性沥青技术试验室研发阶段已经结束，后期还需进行工程应用，通过实体工程检验应用效果。

参考文献：

[1] DGTJ08-2074-2010 道路排水性沥青路面技术规程[S].上海：上海市建筑建材业市场管理总站，2010.

[2] 王仕峰，马庆丰，李剑新.排水路面用高粘度改性沥青的研究与应用进展[J].石油沥青，2012，26（1）：1～8.