bra改性沥青及其混合料路用性能试验研究

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1、BRA改性沥青及其混合料路用性能试验研究王火明1，王书杰2，王振龙3（1.招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400067；2.江苏省交通科学研究院股份有限公司，南京211112；3.广东汕揭高速公路有限公司，广东揭阳515556）摘要：布敦岩沥青是一种天然硬质沥青，具有较高的沥青质含量和极低的蜡含量。研究和实践表明，在普通道路石油沥青中加入一定比例的岩沥青能显著改善沥青与集料的粘附性，对混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性也有明显改善。以广东汕揭高速公路为依托，采用佛山市特路达工业有限公司提供的布敦岩沥青（BRA）对泰国爱普泰克70号道路石油沥青（IRPC-70）进行改性，对

2、BRA的沥青质含量及矿物质级配进行试验分析，研究BRA掺量对改性沥青性能的影响。在混合料设计阶段研究加入BRA对矿料级配的影响，得到各关键筛孔通过率的修正系数。此外，对不同BRA掺量下的沥青混合料路用性能也进行了试验研究。关键词：道路工程；沥青路面；岩沥青；改性沥青；路用性能为了适应重载交通的需要，高速公路沥青路面多采用改性沥青以改善路面的高低温性能和水稳定性，采用最多的是各种聚合物改性沥青，如SBS、SBR、PE等。随着公路建设的需要，近年来SBS的价格上涨迅速且呈现供不应求的局面。随着改性沥青技术的不断发展和进步，近几年国内在橡胶沥青、天然沥青和温拌沥青的研究和工程实践方面取得了

3、一些成果。在普通道路石油沥青中加入一定比例的天然沥青（如湖沥青、岩沥青）也是一种常见的改性方法。已有研究表明天然沥青具有以下性质：1）软化点高，用其改性可以显著提高沥青路面的高温稳定性；2）氮、氧、硫等杂物含量高，提高了沥青路面的抗水损坏能力；3）抗老化能力强，耐久性好；4）通常不含蜡，可以改善高含蜡量沥青的品质；5）改性沥青制造工艺简单，施工方便；6）与SBS等聚合物改性沥青相比，天然沥青是石油基的固体，与沥青的相容性非常好，改性后不离析，改性后的沥青性质更稳定[1-4]。布敦岩沥青（BRA）是一种天然硬质沥青，产自印尼苏拉威西岛东南部的布敦岛，是石油渗透到岩层中经过长期沉积在高压

4、和地质运动中逐渐形成的沥青岩，后经挖掘破碎形成细颗粒粉末状，呈浅褐色，其中沥青含量约为20%～30%，其余为石灰岩类矿物质，最大粒径小于3mm，不仅细度很细，而且有相当好吸收沥青的能力。BRA具有加强沥青与集料黏附性的作用，在印尼也称为沥青活性剂。本文以广东省汕揭高速公路为依托，研究了在普通道路石油沥青（IRPC-70号）中添加不同比例的BRA岩沥青改性后的沥青性能，不同BRA掺量对混合料路用性能的影响，以及BRA改性沥青混合料配合比的设计及混合料路用性能验证。1岩沥青及其改性沥青性能试验BRA由佛山市特路达工业发展有限公司提供，为了得到BRA中沥青含量和矿料级配，采用燃烧法对BRA

5、进行了试验，试验结果见表1、表2。表1BRA沥青质含量试验结果（燃烧法）指标试验结果印尼国家标准第1组第2组不小于沥青含量/％24.223.818表2BRA矿物质筛分试验结果筛孔/mm1.180.60.30.150.075第1组样品通过率（%）第2组样品通过率（%）10010076.774.262.459.840.339.123.521.6平均值（%）10075.561.139.722.6受试验条件所限，对BRA只进行了燃烧试验。从试验过程看，燃烧法有可能导致沥青含量测试结果偏大，而矿料0.075mm通过率偏小，原因在于燃烧过程中部分灰分随烟尘散失，建议条件许可情况下采用三氯乙烯溶解

6、法进行对比试验。从试验结果来看，2组试验平行误差较小，表明试验结果相对可靠。试验结果表明，BRA中含沥青24%，矿料占76%，其中1.18mm筛通过率为100%，0.6mm筛通过率约为76%，0.075mm筛通过率约为23%。基质沥青采用IRPC-70号普通道路石油沥青，将基质沥青加热到150℃，加入不同比例的BRA，掺量为0%、10%、15%、20%、25%、30%（此处掺量指的是岩沥青中纯沥青与基质沥青的质量比），温度控制在145～155℃内，进行搅拌。搅拌时间约30min，使岩沥青充分溶解在基质沥青中，然后在150℃烘箱中恒温静置约20min，试验结果见表3和图1～4。表3IR

7、PC-70号基质沥青和BRA岩改性沥青试验结果试验项目0%10%15%20%25%30%针入度（25℃）/0.1mm684846443430延度（5℃）/cm7.64.94.23.42.51.6软化点/℃48.551.052.555.056.558.0当量软化点/℃49.858.563.265.967.470.1当量脆点/℃-14.6-19.2-20.3-21.2-20.9-19.6RTFOT后残留物针入度513431292219针入度比/%75.269.