| 項(xiàng) 目 | JTG F40—2004 | Q/SH PRD0492—2012 | |||||
| 等級(jí) | 50號(hào) | 30號(hào) | HB-50 | HB-30 | |||
| 適用的氣候分區(qū) | 1-4 | a | |||||
| 針入度（25℃,100g,5s),0.1mm | 40～60 | 20～40 | 40～60 | 20～40 | |||
| 軟化點(diǎn)（環(huán)球法），℃ ≥ | A | 49 | 55 | 49 | 55 | ||
| B | 46 | 53 | |||||
| C | 45 | 50 | |||||
| 延度（10℃），cm ≥ | A | 15 | 10 | — | |||
| B | 10 | 8 | |||||
| 延度（15℃），cm ≥ | A、B | 80 | 50 | — | |||
| C | 30 | 20 | |||||
| 針入度指數(shù)，PI | A | -1.5～+1.0 | — | ||||
| B | -1.8～+1.0 | ||||||
| 60℃動(dòng)力粘度(Pa.s), ≥ | A | 200 | 260 | 300 | 600 | ||
| 溶解度，% ≥ | 99.5 | 99.0 | |||||
| 密度（15℃），g/cm3 | 實(shí)測(cè)記錄 | ||||||
| 密度（25℃），g/cm3 | 報(bào)告 | ||||||
| 蠟含量(蒸餾法），% ≤ | A | 2.2 | 2.2 | ||||
| B | 3.0 | ||||||
| C | 4.5 | ||||||
| 閃點(diǎn), ℃ ≥ | 260 | 230 | 260 | ||||
| 薄膜烘箱試驗(yàn) b 后殘余物性質(zhì) | |||||||
| 質(zhì)量變化，% ≤ | ±0.8 | 0.5 | |||||
| 針入度比（25℃）,% ≥ | A | 63 | 65 | 65 | |||
| B | 60 | 62 | |||||
| C | 58 | 60 | |||||
| 延度（10℃），cm ≥ | A | 4 | — | — | |||
| B | 2 | — | |||||
| 延度（15℃），cm ≥ | C | 10 | — | ||||
| a 30號(hào)瀝青僅適用于瀝青穩(wěn)定基層。 B JTG F40—2004標(biāo)準(zhǔn)以薄膜烘箱試驗(yàn)為準(zhǔn)，也可以旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗(yàn)代替。Q/SH PRD0492—2012標(biāo)準(zhǔn)可以用旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗(yàn)代替薄膜烘箱試驗(yàn)，但仲裁試驗(yàn)以薄膜烘箱試驗(yàn)（GB/T 5304)為準(zhǔn)。 | |||||||
由表1可見(jiàn)，Q/SH PRD0492—2012與JTG F40—2004的差異主要是：（1）沒(méi)有瀝青路面的使用氣候分區(qū)和瀝青技術(shù)性能等級(jí)要求。（2）沒(méi)有TFOT前后延度項(xiàng)目要求。(3)沒(méi)有針入度指數(shù)項(xiàng)目要求。（4）60℃動(dòng)力粘度指標(biāo)要求高。
2.2 原料性質(zhì)
2.2.1 90號(hào)道路瀝青
所用瀝青為中海90號(hào)道路瀝青，基本性質(zhì)見(jiàn)表2。
2.2.2 巖瀝青
所用巖瀝青為伊朗巖瀝青，基本性質(zhì)見(jiàn)表3。
2.2.3 粉末丁苯橡膠
所用粉末丁苯橡膠為山東顯元化工科技有限公司產(chǎn)品，基本性質(zhì)見(jiàn)表4。
表2 中海90號(hào)道路瀝青性質(zhì)
| 項(xiàng) 目 | 軟化點(diǎn)（℃） | 針入度（0.1mm) | 延度（15℃），cm | 延度（10℃），cm | PI | TFOT 后 | ||
| 質(zhì)量變化，% | 針入度比, % | 延度（10℃），cm | ||||||
| 指 標(biāo) | 45 | 92 | >100 | >100 | -1.236 | 0.06 | 62 | 34 |
表3 伊朗巖瀝青性質(zhì)
| 項(xiàng) 目 | 粒 度（目） | 軟化點(diǎn)（℃） | 針入度（0.1mm) | 灰 分（%） | 碳含量（%） | 氫含量（%） | 氮含量（%） | 硫含量（%） |
| 指 標(biāo) | 800 | 195 | 0 | 6 | 81 | 8 | 3 | 2 |
表4 粉末丁苯橡膠性質(zhì)
| 項(xiàng) 目 | 外 觀 | 粒 度（目） | 有效含量（%） | 結(jié)合苯乙烯（%） |
| 指 標(biāo) | 白色粉末 | 20 | 80 | 22.5 |
2.3 工藝試驗(yàn)條件
在適宜的容器中稱量一定量的90號(hào)瀝青，將盛有瀝青的容器放入到恒溫油浴中，開動(dòng)恒溫油浴，油浴加熱恒溫至175℃時(shí),開動(dòng)高速剪切機(jī)，剪切速率控制在3500r/min ，首先徐徐地在瀝青中添加定量的巖瀝青，巖瀝青與粉末丁苯橡膠復(fù)合時(shí)，先加巖瀝青，后徐徐地加定量的粉末丁苯橡膠。添加完畢后，在165℃～170℃、3500r/min剪切速率下，分散發(fā)育30min后，分析各項(xiàng)瀝青性質(zhì)。
3 結(jié)果及討論
3.1 巖瀝青調(diào)合試驗(yàn)結(jié)果
90號(hào)瀝青添加8%、10%、12%巖瀝青調(diào)合試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。
表5 添加巖瀝青調(diào)合試驗(yàn)結(jié)果
| 項(xiàng) 目 | 巖瀝青添加量，% | ||||
| 8 | 10 | 12 | |||
| 針入度（25℃,100g,5s),0.1mm | 45 | 42 | 29 | ||
| 軟化點(diǎn)（環(huán)球法），℃ | 53 | 56 | 58 | ||
| 延度（15℃），cm | 21 | 11 | 11 | ||
| 60℃動(dòng)力粘度(Pa.s) | 611 | 1276 | 2331 | ||
| 溶解度，% | 99.6 | 99.6 | 99.5 | ||
| 密度（25℃），g/cm3 | 1.023 | 1.023 | 1.024 | ||
| 蠟含量(蒸餾法），% | 2.1 | 2.1 | 2.1 | ||
| 閃點(diǎn), ℃ | >260 | >260 | >260 | ||
| 薄膜烘箱試驗(yàn) | |||||
| 質(zhì)量變化，% | 0.06 | 0.05 | 0.05 | ||
| 針入度比（25℃）, % | 65 | 65 | 67 | ||
| 延度（10℃），cm | 0 | 0 | 0 | ||
| 符合硬質(zhì)瀝青的牌號(hào) | HB-50 | HB-50 | HB-30 | ||
由表5可見(jiàn)，在本工藝試驗(yàn)條件下，（1）隨著巖瀝青添加比例的增加，調(diào)合瀝青的針入度減小，軟化點(diǎn)增大，15℃延度減小，60℃動(dòng)力粘度增大。（2）巖瀝青添加比例在8%～10%時(shí)調(diào)合的瀝青符合Q/SH PRD0492—2012 HB-50指標(biāo)要求，調(diào)合符合HB-50指標(biāo)要求的瀝青，巖瀝青的添加比例不得大于10%,否則針入度不合格。（3）巖瀝青的添加比例為12%時(shí)調(diào)合的瀝青符合Q/SH PRD0492—2012 HB-30指標(biāo)要求，并且針入度為29(0.1mm)，處在HB-30要求針入度20～40(0.1mm)的中間值。（4）調(diào)合的50號(hào)、30號(hào)瀝青薄膜烘箱試驗(yàn)前后延度小，達(dá)不到JTG F40—2004中50號(hào)、30號(hào)瀝青要求。
3.2 巖瀝青與粉末丁苯橡膠復(fù)合調(diào)合試驗(yàn)結(jié)果
丁苯橡膠是目前使用量較大的一種瀝青改性劑，它的最大特點(diǎn)之一就是能夠大幅度的提高瀝青的低溫延度，但塊狀丁苯橡膠不能直接與瀝青混溶。粉末丁苯橡膠是為克服塊狀丁苯橡膠使用困難而問(wèn)世的一種新品種。它在保持塊狀丁苯橡膠性能的基礎(chǔ)上，可以直接投入到熱的瀝青中，借助于外力的機(jī)械作用與瀝青混合，具有與瀝青相溶性好，使用方便的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)巖瀝青調(diào)合的50號(hào)、30號(hào)瀝青薄膜烘箱試驗(yàn)前后延度小，達(dá)不到JTG F40—2004中50號(hào)、30號(hào)瀝青質(zhì)量指標(biāo)要求的實(shí)際情況，進(jìn)行了巖瀝青、粉末丁苯橡膠復(fù)合調(diào)合試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6.
表6 添加巖瀝青、粉末丁苯橡膠調(diào)合試驗(yàn)結(jié)果
| 項(xiàng) 目 | 巖瀝青及粉末丁苯橡膠添加量，% | |||||||
| 8加1.5 | 8加2 | 8加3 | 10加1 | 10加2 | 10加2.5 | |||
| 針入度（25℃,100g,5s),0.1mm | 41 | 41 | 43 | 34 | 34 | 35 | ||
| 軟化點(diǎn)（環(huán)球法），℃ | 54 | 55 | 55 | 56 | 58 | 58 | ||
| 延度（10℃），cm | >100 | >100 | >100 | 9 | 17 | 25 | ||
| 延度（15℃），cm | >100 | >100 | >100 | 32 | 56 | 72 | ||
| 針入度指數(shù)，PI | / | -0.11 | / | / | -0.04 | / | ||
| 60℃動(dòng)力粘度(Pa.s) | / | 889 | / | / | 1953 | / | ||
| 溶解度，% | / | 99.6 | / | / | 99.5 | / | ||
| 密度（15℃），g/cm3 | / | 1.023 | / | / | 1.024 | / | ||
| 蠟含量(蒸餾法），% | / | 2.1 | / | / | 2.1 | / | ||
| 閃點(diǎn), ℃ | / | >260 | / | / | >260 | / | ||
| TFOT a 后殘余物性質(zhì) | ||||||||
| 質(zhì)量變化，% | 0.06 | 0.05 | 0.05 | 0.03 | 0.04 | 0.02 | ||
| 針入度比（25℃）, % | 64.5 | 64.1 | 66.2 | 67.1 | 68.3 | 68.1 | ||
| 延度（10℃），cm | 2 | 8 | 13 | - | - | - | ||
| 延度（15℃），cm | 28 | 32 | 47 | - | - | - | ||
| 所測(cè)指標(biāo)符合硬質(zhì)瀝青的牌號(hào) | 50號(hào)B | 50號(hào)A | 50號(hào)A | 30號(hào)C | 30號(hào)A | 30號(hào)A | ||
由表6可見(jiàn)，（1)在試驗(yàn)所用的90號(hào)瀝青中，添加一定比例的巖瀝青和粉末丁苯橡膠，調(diào)合制取的50號(hào)、30號(hào)道路瀝青質(zhì)量指標(biāo)符合JTG F40—2004要求。（2）巖瀝青添加比例為8%，粉末丁苯橡膠為1.5%時(shí)調(diào)合的瀝青符合JTG F40—2004中50號(hào)B的質(zhì)量指標(biāo)要求。（3）巖瀝青添加比例為8%，粉末丁苯橡膠為2%～3%時(shí)調(diào)合的瀝青符合JTG F40—2004中50號(hào)A的質(zhì)量指標(biāo)要求。（4）巖瀝青添加比例為10%，粉末丁苯橡膠為1%時(shí)調(diào)合的瀝青符合JTG F40—2004中30號(hào)C的質(zhì)量指標(biāo)要求。（5）巖瀝青添加比例為10%，粉末丁苯橡膠為2%～2.5%時(shí)調(diào)合的瀝青符合JTG F40—2004中30號(hào)A的質(zhì)量指標(biāo)要求。（6）粉末丁苯橡膠能夠明顯的提高調(diào)合瀝青薄膜烘箱試驗(yàn)前后的延度，在一定量的巖瀝青條件下，粉末丁苯橡膠的添加量越大，調(diào)合瀝青薄膜烘箱試驗(yàn)前后的延度越大。
4 結(jié)論
在本工藝試驗(yàn)條件下，一定比例的巖瀝青與90號(hào)瀝青調(diào)合，可以制取符合Q/SH PRD0492—2012 HB-50、 HB-30指標(biāo)要求的硬質(zhì)道路瀝青。一定比例的巖瀝青與一定比例的粉末丁苯橡膠復(fù)合與90號(hào)瀝青調(diào)合，可以制取符合JTG F40—2004中50號(hào)、30號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的瀝青。
（1）巖瀝青添加比例在8%～10%時(shí)調(diào)合的瀝青符合Q/SH PRD0492—2012 HB-50指標(biāo)要求。
（2）巖瀝青的添加比例為12%時(shí)調(diào)合的瀝青符合Q/SH PRD0492—2012 HB-30指標(biāo)要求。
（3）巖瀝青添加比例為8%，粉末丁苯橡膠為1.5%時(shí)調(diào)合的瀝青符合JTG F40—2004中50號(hào)B的質(zhì)量指標(biāo)要求。
（4）巖瀝青添加比例為8%，粉末丁苯橡膠為2%～3%時(shí)調(diào)合的瀝青符合JTG F40—2004中50號(hào)A的質(zhì)量指標(biāo)要求。
（5）巖瀝青添加比例為10%，粉末丁苯橡膠為1%時(shí)調(diào)合的瀝青符合JTG F40—2004中30號(hào)C的質(zhì)量指標(biāo)要求。
（6）巖瀝青添加比例為10%，粉末丁苯橡膠為2%～2.5%時(shí)調(diào)合的瀝青符合JTG F40—2004中30號(hào)A的質(zhì)量指標(biāo)要求。
(7) 粉末丁苯橡膠是一種良好的瀝青增延劑,能夠明顯的提高調(diào)合瀝青薄膜烘箱試驗(yàn)前后的延度。在一定量的巖瀝青條件下，粉末丁苯橡膠的添加量越大，調(diào)合瀝青薄膜烘箱試驗(yàn)前后的延度越大。
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姚德宏，男，高級(jí)工程師。長(zhǎng)期從事瀝青研究工作，現(xiàn)受聘于山東顯元化工科技有限公司主要從事各種形態(tài)的丁苯橡膠改性瀝青研究和應(yīng)用工作。
