韓曉亮，白映強(qiáng)

（蘭州市公路服務(wù)中心，甘肅 蘭州730000）

0 引 言

隨著環(huán)保理念的普及，瀝青路面RAP 的重復(fù)利用已成為道路建設(shè)領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究問(wèn)題。而乳化瀝青冷再生技術(shù)則成為最常見(jiàn)的舊路面再生技術(shù)，且改性乳化瀝青冷再生技術(shù)已成為當(dāng)前冷再生技術(shù)的主流方向。分析現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，已有技術(shù)研究主要是探究橡膠粉、SBS 及SBR 等各個(gè)類(lèi)型改性乳化瀝青對(duì)冷再生混合料的低溫性能、高溫性能、耐久性及抗疲勞性能等路用性能的影響[1-7]，且均主要針對(duì)單一改性劑條件下的改性乳化瀝青冷再生混合料進(jìn)行，而對(duì)復(fù)合改性瀝青冷再生混合料的研究甚少。綜上所述，本文提出制備SBR-SBS 復(fù)合改性乳化瀝青，并將其運(yùn)用于冷再生混合料中，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證并分析復(fù)合改性劑對(duì)乳化瀝青冷再生混合料的路用性能影響變化趨勢(shì)及規(guī)律，為SBR-SBS 復(fù)合改性乳化瀝青冷再生混合料的應(yīng)用推廣提供科學(xué)的參考依據(jù)。

1 原材料

1.1 RAP

此次試驗(yàn)用RAP 來(lái)源于貴陽(yáng)市某公路路面銑刨料，舊瀝青混合料RAP 抽提前的級(jí)配見(jiàn)表1。

1.2 新集料

此次試驗(yàn)用新粗集料選用四川某廠石灰石，細(xì)集料選用重慶某廠石灰石，礦粉選用重慶北碚石灰石礦粉，外加水選用飲用水。

1.3 水泥

此次試驗(yàn)用水泥選用重慶南海水泥的32.5#普通硅酸鹽水泥，其主要技術(shù)指標(biāo)經(jīng)測(cè)試均滿足規(guī)范要求（見(jiàn)表2）。

1.4 SBR-SBS 改性乳化瀝青的制備及性能評(píng)價(jià)

此次試驗(yàn)用乳化瀝青制備分三步，首先選用中石油70 號(hào)基質(zhì)瀝青，并相分三組分別添加1%、2%、3%的SBS 進(jìn)行改性瀝青制備，然后將制備好的SBS 改性瀝青進(jìn)行乳化得到SBS 乳化瀝青，最后再將3.5%的SBR 膠乳加入成品SBS 乳化瀝青中并混合均勻，從而制備成三組不同SBS 摻量的SBR-SBS 復(fù)合改性乳化瀝青。測(cè)定乳化瀝青性能結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 結(jié)果顯示，三組SBR-SBS 復(fù)合改性瀝青的各項(xiàng)指標(biāo)滿足要求，且其蒸發(fā)殘留物的性能優(yōu)良。

1.5 級(jí)配組成及混合料配合比

通過(guò)級(jí)配設(shè)計(jì)，組成以抽提舊料為基礎(chǔ)，加入再生混合料50%的新集料，配置成AC-20 礦料級(jí)配，具體見(jiàn)表4。

綜合國(guó)內(nèi)外資料研究及相關(guān)試驗(yàn)探究，此次試驗(yàn)用混合料最佳用水量取7%，乳化瀝青用量取5%，水泥用量為集料總質(zhì)量的1.5%。

2 混合料的路用性能試驗(yàn)研究

根據(jù)上節(jié)所得級(jí)配及配合比進(jìn)行混合料的水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性及低溫穩(wěn)定性等路用性能試驗(yàn)。

表1 舊瀝青混合料RAP 抽提前級(jí)配

表2 水泥技術(shù)指標(biāo)

表3 SBR-SBS 復(fù)合改性乳化瀝青性能指標(biāo)

表4 混合料級(jí)配

2.1 水穩(wěn)定性

將三組SBR-SBS 復(fù)合改性乳化瀝青冷再生混合料試件分別分為三組，一組試件略掉真空飽水直接進(jìn)行凍融循環(huán)試驗(yàn)，二組進(jìn)行正常真空保水后凍融循環(huán)試驗(yàn)，三組為未凍融空白試驗(yàn)組。試驗(yàn)后將一組與三組試件的劈裂強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算得到劈裂強(qiáng)度比以評(píng)價(jià)水對(duì)冷再生混合料初期養(yǎng)生后的影響；將二組與三組試件的劈裂強(qiáng)度比值來(lái)評(píng)價(jià)冷再生混合料經(jīng)初期養(yǎng)生后的水穩(wěn)定性能。

2.1.17 d 水穩(wěn)性

采取直接凍融循環(huán)、真空飽水凍融與空白未凍融試驗(yàn)后，得到隨不同SBS 摻量的SBR-SBS 復(fù)合乳化瀝青冷再生混合料的水穩(wěn)定性試驗(yàn)評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 SBR-SBS 復(fù)合乳化瀝青冷再生混合料初期水穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果

分析表5 數(shù)據(jù)可得，經(jīng)過(guò)真空飽水凍融循環(huán)后，各個(gè)組別的乳化瀝青冷再生混合料的凍融劈裂強(qiáng)度比均較未真空保水的凍融劈裂強(qiáng)度比降低，且降低幅度分別為13%、13.3%、15.3%，其降低幅度明顯隨著SBS 摻量的增加而增大。另一方面，隨著SBS 摻量的增加，各個(gè)試驗(yàn)組別混合料的劈裂強(qiáng)度及劈裂強(qiáng)度比均呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，且在摻量達(dá)到2%以后，混合料的真空飽水劈裂強(qiáng)度比均達(dá)到75%以上，而未真空飽水的混合料劈裂強(qiáng)度比可達(dá)到85%以上。由此說(shuō)明SBS 摻量達(dá)到2%～3%時(shí)，SBR-SBS 復(fù)合改性乳化瀝青冷再生混合料的水穩(wěn)定性良好，能夠有效抵抗水損壞，可以較好滿足實(shí)際工程的應(yīng)用要求。

2.1.228 d 水穩(wěn)性

依照試驗(yàn)規(guī)程要求，成型混合料并測(cè)定SBR-SBS 復(fù)合改性乳化瀝青冷再生混合料的28 d馬歇爾殘留穩(wěn)定度及28 d 劈裂強(qiáng)度比，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

表628 d 馬歇爾穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度

表6 可以看出，SBR-SBS 復(fù)合改性乳化瀝青冷再生混合料28 d 的殘留穩(wěn)定度均達(dá)到85%以上，而混合料的劈裂強(qiáng)度比也均達(dá)到90%以上。由此說(shuō)明，SBS 及SBR 復(fù)合改性后，混合料的抗水損能力優(yōu)秀，表明復(fù)合改性劑的摻入可大幅提高冷再生混合料的抗水損性能。

綜上所述，SBR-SBS 復(fù)合改性乳化瀝青冷再生混合料不管是短期還是長(zhǎng)期的水穩(wěn)定性均良好，能夠很好地抵御水損壞。

2.2 高溫穩(wěn)定性

根據(jù)試驗(yàn)規(guī)程要求，分別成型車(chē)轍試件，并在常溫下養(yǎng)生7 d 和28 d 后進(jìn)行60℃車(chē)轍試驗(yàn)，得到試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 高溫穩(wěn)定性試驗(yàn)

表7 結(jié)果可以看出，經(jīng)過(guò)7 d 的養(yǎng)生后，各個(gè)組別的SBR-SBS 復(fù)合改性乳化瀝青冷再生混合料的動(dòng)穩(wěn)定度均在9000 次/mm 以上，且隨著齡期的增加動(dòng)穩(wěn)定度隨著齡期呈現(xiàn)緩慢的上升趨勢(shì)，在28 d 時(shí)3%的SBS 摻量下，混合料的動(dòng)穩(wěn)定度能達(dá)到10000 次/mm 以上。另一方面，隨著SBS 摻量的增加，混合料的動(dòng)穩(wěn)定度均呈上升趨勢(shì)。因此可以說(shuō)明當(dāng)采取SBR-SBS 復(fù)合改性乳化瀝青進(jìn)行冷再生時(shí)，混合料具備優(yōu)良的抗車(chē)轍性能，能夠在高溫條件下不產(chǎn)生車(chē)轍不變形。

2.3 低溫抗裂性

根據(jù)規(guī)范要求成型混合料，并在常溫下養(yǎng)生7 d后切割成規(guī)定尺寸的彎曲試件，然后放入-10℃低溫箱養(yǎng)生5 h 以上，并進(jìn)行低溫彎曲試驗(yàn)，得到試驗(yàn)結(jié)果如圖1 所示。

圖1 低溫彎曲試驗(yàn)結(jié)果

圖1 可以得出，隨著SBS 摻量的增加，SBRSBS 復(fù)合改性乳化瀝青冷再生混合料的低溫彎拉應(yīng)變也呈增大趨勢(shì)，2%的SBS 摻量下的彎拉應(yīng)變較1%摻量下的增大8.5%，而3%摻量下的彎拉應(yīng)變較2%摻量下增大9.8%，達(dá)到3561 με。SBS 與SBR 膠乳的復(fù)合摻配顯著提高了瀝青的柔韌性，因此得到SBR-SBS 復(fù)合改性乳化瀝青冷再生混合料的低溫應(yīng)變高，其混合料低溫抗裂性能優(yōu)。

3 結(jié) 語(yǔ)

（1）先將基質(zhì)瀝青中摻加1%～3%的SBS 進(jìn)行改性，然后將制備好的SBS 改性瀝青進(jìn)行乳化得到SBS 乳化瀝青，最后再將3.5%的SBR 膠乳加入其中并混合均勻，可制備成三組不同SBS 摻量的SBR-SBS 復(fù)合改性乳化瀝青，且此方法制備得到的復(fù)合改性乳化瀝青的性能均能較好地滿足規(guī)范要求。

（2）摻加再生混合料50%的新集料配置AC-20級(jí)配，并通過(guò)試驗(yàn)得到此次試驗(yàn)用混合料最佳用水量取7%，乳化瀝青用量取5%，水泥用量為集料總質(zhì)量的1.5%。

（3）真空飽水凍融循環(huán)后的乳化瀝青冷再生混合料7 d 凍融劈裂強(qiáng)度比較未真空保水的凍融劈裂強(qiáng)度比降低，且降低幅度隨著SBS 摻量的增加而增大；隨著SBS 摻量的增加，混合料的7 d 劈裂強(qiáng)度及劈裂強(qiáng)度比均呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，且在摻量達(dá)到2%以后，混合料的真空飽水劈裂強(qiáng)度比均達(dá)到75%以上，而未真空飽水的混合料劈裂強(qiáng)度比可達(dá)到85%以上。28 d 齡期下，SBR-SBS 復(fù)合改性乳化瀝青冷再生混合料的殘留穩(wěn)定度均達(dá)到85%以上，劈裂強(qiáng)度比也均達(dá)到90%以上。SBR-SBS 復(fù)合改性乳化瀝青冷再生混合料的短期、長(zhǎng)期水穩(wěn)定性均良好，能夠很好地抵御水損壞。

（4）SBR-SBS 復(fù)合改性乳化瀝青冷再生混合料的動(dòng)穩(wěn)定度隨著SBS 摻量的增加呈上升趨勢(shì)，隨著齡期的增加而呈現(xiàn)緩慢上升；在7 d 齡期時(shí)，各個(gè)組別下混合料的動(dòng)穩(wěn)定度均達(dá)到9000 次/mm 以上；在28 d 齡期，3%的SBS 摻量下，混合料的動(dòng)穩(wěn)定度能達(dá)到10000 次/mm 以上。SBR-SBS 復(fù)合改性乳化瀝青冷再生混合料具備優(yōu)良的抗車(chē)轍性能，能夠在高溫條件下不產(chǎn)生車(chē)轍不變形。

（5）SBR-SBS 復(fù)合改性乳化瀝青冷再生混合料的低溫彎拉應(yīng)變隨著SBS 摻量的增加呈增大趨勢(shì)，2%的SBS 摻量下的彎拉應(yīng)變較1%摻量下的增大8.5%，而3%摻量下的彎拉應(yīng)變較2%摻量下增大9.8%，達(dá)到3561 με，SBR-SBS 復(fù)合改性乳化瀝青冷再生混合料的低溫應(yīng)變高，其混合料低溫抗裂性能優(yōu)異。

（6）當(dāng)乳化瀝青中SBS 摻量達(dá)到3%、SBR 達(dá)到3.5%時(shí)，所制備的SBR-SBS 復(fù)合改性乳化瀝青冷再生混合料路用性能最優(yōu)異。