高粘沥青的制备与影响因素研究

道路石油沥青与混合料是高速公路及其他高等级公路路基路面的主要施工用材料。特别是三层式沥青混凝土的上面层所用沥青混合料，其性能要求最为严格，不仅要直接承受来自路面复杂载荷的交替作用，还要在恶劣气候环境下保持良好的路面使用性能。高粘沥青由于具有粘度高，与集料结合强度高而越来越受到重视。高粘沥青是大空隙开级配排水式沥青磨耗层(OGFC)中的关键材料，其性能指标的好坏直接决定OGFC 的使用性能。目前对高粘沥青的研究，主要集中于 HVB 等高粘改性剂的研制和应用。但是其他类型的高粘沥青的制备及其性能研究方面的工作较少。

高粘沥青的关键指标有 60℃ 动力粘度，软化点，针入度等。其中软化点是对沥青高温性能的经验性表达方式。由于沥青是一种非晶质高分子材料，没有固定的固化点或液化点，随着温度升高，沥青逐渐软化。针入度是标定沥青稠度的指标，针入度越小，表明沥青稠度越大，可以反映沥青抗剪切作用的能力。针入度与沥青路面的开裂有很好的相关性，但是针入度检测结果受人为因素影响较大，试验精度不易控制，因而本文只作为辅助性参考指标。沥青延度与路用性能有很大关系，研究表明当 5℃时延度小于 5cm 时，道路温缩裂缝大量增加。

粘度是反映沥青抗剪切变形的能力，沥青粘度的增加可以有效提高沥青与集料之间的粘附性，一方面粘度大意味着沥青质、胶质的含量高，从而沥青酸酐的含量高，可以与碱性的集料产生更强的化学吸附;另一方面，粘度越大，集料表面的沥青膜厚度越大，粘附性越好。因此，粘度的增大，将使得沥青混合料抵抗水损坏和载荷破坏的能力大大提高。高粘度沥青的一项最重要指标就是 60℃动力粘度，日本道路协会标准中规定高粘度沥青的 60℃动力粘度应不小于 20kPa·s。

本文选取一种星型结构的 SBS 改性剂(分子量在30 万左右)，进行高粘沥青的制备和性能研究，通过调整改性剂含量、沥青发育温度和发育时间对制得的高粘沥青进行性能测试和分析，并研究最佳制备条件。研究成果可作为工程实际中制备高粘沥青时的参考依据。