| 项 目 | JTG F40—2004 | Q/SH PRD0492—2012 | |||||
| 等级 | 50号 | 30号 | HB-50 | HB-30 | |||
| 适用的气候分区 | 1-4 | a | |||||
| 针入度（25℃,100g,5s),0.1mm | 40～60 | 20～40 | 40～60 | 20～40 | |||
| 软化点（环球法），℃ ≥ | 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 | |||||
| 针入度指数，PI | A | -1.5～+1.0 | — | ||||
| B | -1.8～+1.0 | ||||||
| 60℃动力粘度(Pa.s), ≥ | A | 200 | 260 | 300 | 600 | ||
| 溶解度，% ≥ | 99.5 | 99.0 | |||||
| 密度（15℃），g/cm3 | 实测记录 | ||||||
| 密度（25℃），g/cm3 | 报告 | ||||||
| 蜡含量(蒸馏法），% ≤ | A | 2.2 | 2.2 | ||||
| B | 3.0 | ||||||
| C | 4.5 | ||||||
| 闪点, ℃ ≥ | 260 | 230 | 260 | ||||
| 薄膜烘箱试验 b 后残余物性质 | |||||||
| 质量变化，% ≤ | ±0.8 | 0.5 | |||||
| 针入度比（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号沥青仅适用于沥青稳定基层。 B JTG F40—2004标准以薄膜烘箱试验为准，也可以旋转薄膜烘箱试验代替。Q/SH PRD0492—2012标准可以用旋转薄膜烘箱试验代替薄膜烘箱试验，但仲裁试验以薄膜烘箱试验（GB/T 5304)为准。 | |||||||
由表1可见，Q/SH PRD0492—2012与JTG F40—2004的差异主要是：（1）没有沥青路面的使用气候分区和沥青技术性能等级要求。（2）没有TFOT前后延度项目要求。(3)没有针入度指数项目要求。（4）60℃动力粘度指标要求高。
2.2 原料性质
2.2.1 90号道路沥青
所用沥青为中海90号道路沥青，基本性质见表2。
2.2.2 岩沥青
所用岩沥青为伊朗岩沥青，基本性质见表3。
2.2.3 粉末丁苯橡胶
所用粉末丁苯橡胶为山东显元化工科技有限公司产品，基本性质见表4。
表2 中海90号道路沥青性质
| 项 目 | 软化点（℃） | 针入度（0.1mm) | 延度（15℃），cm | 延度（10℃），cm | PI | TFOT 后 | ||
| 质量变化，% | 针入度比, % | 延度（10℃），cm | ||||||
| 指 标 | 45 | 92 | >100 | >100 | -1.236 | 0.06 | 62 | 34 |
表3 伊朗岩沥青性质
| 项 目 | 粒 度（目） | 软化点（℃） | 针入度（0.1mm) | 灰 分（%） | 碳含量（%） | 氢含量（%） | 氮含量（%） | 硫含量（%） |
| 指 标 | 800 | 195 | 0 | 6 | 81 | 8 | 3 | 2 |
表4 粉末丁苯橡胶性质
| 项 目 | 外 观 | 粒 度（目） | 有效含量（%） | 结合苯乙烯（%） |
| 指 标 | 白色粉末 | 20 | 80 | 22.5 |
2.3 工艺试验条件
在适宜的容器中称量一定量的90号沥青，将盛有沥青的容器放入到恒温油浴中，开动恒温油浴，油浴加热恒温至175℃时,开动高速剪切机，剪切速率控制在3500r/min ，首先徐徐地在沥青中添加定量的岩沥青，岩沥青与粉末丁苯橡胶复合时，先加岩沥青，后徐徐地加定量的粉末丁苯橡胶。添加完毕后，在165℃～170℃、3500r/min剪切速率下，分散发育30min后，分析各项沥青性质。
3 结果及讨论
3.1 岩沥青调合试验结果
90号沥青添加8%、10%、12%岩沥青调合试验结果见表5。
表5 添加岩沥青调合试验结果
| 项 目 | 岩沥青添加量，% | ||||
| 8 | 10 | 12 | |||
| 针入度（25℃,100g,5s),0.1mm | 45 | 42 | 29 | ||
| 软化点（环球法），℃ | 53 | 56 | 58 | ||
| 延度（15℃），cm | 21 | 11 | 11 | ||
| 60℃动力粘度(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 | ||
| 蜡含量(蒸馏法），% | 2.1 | 2.1 | 2.1 | ||
| 闪点, ℃ | >260 | >260 | >260 | ||
| 薄膜烘箱试验 | |||||
| 质量变化，% | 0.06 | 0.05 | 0.05 | ||
| 针入度比（25℃）, % | 65 | 65 | 67 | ||
| 延度（10℃），cm | 0 | 0 | 0 | ||
| 符合硬质沥青的牌号 | HB-50 | HB-50 | HB-30 | ||
由表5可见，在本工艺试验条件下，（1）随着岩沥青添加比例的增加，调合沥青的针入度减小，软化点增大，15℃延度减小，60℃动力粘度增大。（2）岩沥青添加比例在8%～10%时调合的沥青符合Q/SH PRD0492—2012 HB-50指标要求，调合符合HB-50指标要求的沥青，岩沥青的添加比例不得大于10%,否则针入度不合格。（3）岩沥青的添加比例为12%时调合的沥青符合Q/SH PRD0492—2012 HB-30指标要求，并且针入度为29(0.1mm)，处在HB-30要求针入度20～40(0.1mm)的中间值。（4）调合的50号、30号沥青薄膜烘箱试验前后延度小，达不到JTG F40—2004中50号、30号沥青要求。
3.2 岩沥青与粉末丁苯橡胶复合调合试验结果
丁苯橡胶是目前使用量较大的一种沥青改性剂，它的最大特点之一就是能够大幅度的提高沥青的低温延度，但块状丁苯橡胶不能直接与沥青混溶。粉末丁苯橡胶是为克服块状丁苯橡胶使用困难而问世的一种新品种。它在保持块状丁苯橡胶性能的基础上，可以直接投入到热的沥青中，借助于外力的机械作用与沥青混合，具有与沥青相溶性好，使用方便的优点。根据岩沥青调合的50号、30号沥青薄膜烘箱试验前后延度小，达不到JTG F40—2004中50号、30号沥青质量指标要求的实际情况，进行了岩沥青、粉末丁苯橡胶复合调合试验。试验结果见表6.
表6 添加岩沥青、粉末丁苯橡胶调合试验结果
| 项 目 | 岩沥青及粉末丁苯橡胶添加量，% | |||||||
| 8加1.5 | 8加2 | 8加3 | 10加1 | 10加2 | 10加2.5 | |||
| 针入度（25℃,100g,5s),0.1mm | 41 | 41 | 43 | 34 | 34 | 35 | ||
| 软化点（环球法），℃ | 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 | ||
| 针入度指数，PI | / | -0.11 | / | / | -0.04 | / | ||
| 60℃动力粘度(Pa.s) | / | 889 | / | / | 1953 | / | ||
| 溶解度，% | / | 99.6 | / | / | 99.5 | / | ||
| 密度（15℃），g/cm3 | / | 1.023 | / | / | 1.024 | / | ||
| 蜡含量(蒸馏法），% | / | 2.1 | / | / | 2.1 | / | ||
| 闪点, ℃ | / | >260 | / | / | >260 | / | ||
| TFOT a 后残余物性质 | ||||||||
| 质量变化，% | 0.06 | 0.05 | 0.05 | 0.03 | 0.04 | 0.02 | ||
| 针入度比（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 | - | - | - | ||
| 所测指标符合硬质沥青的牌号 | 50号B | 50号A | 50号A | 30号C | 30号A | 30号A | ||
由表6可见，（1)在试验所用的90号沥青中，添加一定比例的岩沥青和粉末丁苯橡胶，调合制取的50号、30号道路沥青质量指标符合JTG F40—2004要求。（2）岩沥青添加比例为8%，粉末丁苯橡胶为1.5%时调合的沥青符合JTG F40—2004中50号B的质量指标要求。（3）岩沥青添加比例为8%，粉末丁苯橡胶为2%～3%时调合的沥青符合JTG F40—2004中50号A的质量指标要求。（4）岩沥青添加比例为10%，粉末丁苯橡胶为1%时调合的沥青符合JTG F40—2004中30号C的质量指标要求。（5）岩沥青添加比例为10%，粉末丁苯橡胶为2%～2.5%时调合的沥青符合JTG F40—2004中30号A的质量指标要求。（6）粉末丁苯橡胶能够明显的提高调合沥青薄膜烘箱试验前后的延度，在一定量的岩沥青条件下，粉末丁苯橡胶的添加量越大，调合沥青薄膜烘箱试验前后的延度越大。
4 结论
在本工艺试验条件下，一定比例的岩沥青与90号沥青调合，可以制取符合Q/SH PRD0492—2012 HB-50、 HB-30指标要求的硬质道路沥青。一定比例的岩沥青与一定比例的粉末丁苯橡胶复合与90号沥青调合，可以制取符合JTG F40—2004中50号、30号质量指标的沥青。
（1）岩沥青添加比例在8%～10%时调合的沥青符合Q/SH PRD0492—2012 HB-50指标要求。
（2）岩沥青的添加比例为12%时调合的沥青符合Q/SH PRD0492—2012 HB-30指标要求。
（3）岩沥青添加比例为8%，粉末丁苯橡胶为1.5%时调合的沥青符合JTG F40—2004中50号B的质量指标要求。
（4）岩沥青添加比例为8%，粉末丁苯橡胶为2%～3%时调合的沥青符合JTG F40—2004中50号A的质量指标要求。
（5）岩沥青添加比例为10%，粉末丁苯橡胶为1%时调合的沥青符合JTG F40—2004中30号C的质量指标要求。
（6）岩沥青添加比例为10%，粉末丁苯橡胶为2%～2.5%时调合的沥青符合JTG F40—2004中30号A的质量指标要求。
(7) 粉末丁苯橡胶是一种良好的沥青增延剂,能够明显的提高调合沥青薄膜烘箱试验前后的延度。在一定量的岩沥青条件下，粉末丁苯橡胶的添加量越大，调合沥青薄膜烘箱试验前后的延度越大。
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姚德宏，男，高级工程师。长期从事沥青研究工作，现受聘于山东显元化工科技有限公司主要从事各种形态的丁苯橡胶改性沥青研究和应用工作。
