特立尼达湖沥青改性沥青混合料性能试验研究
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摘要：特立尼达湖沥青以其良好的技术性能被广泛应用于对普通沥青改性，从而改善路面的使用性能，延长路面使用寿命。本文采用两种基质沥青对特立尼达湖沥青进行掺配，研究湖沥青掺量对普通沥青性能的影响并优选出性能更好的改性沥青。
关键词：特立尼达湖沥青，改性沥青，GTM
中图分类号：TQ522.65 文献标识码：A 文章编号：
0 引言
特立尼达湖沥青（简称TLA）是世界上最著名的天然沥青，该沥青具有普通石油沥青所无法比拟的优良性能，无论是高温稳定性、低温抗裂性还是耐老化性能方面都具有独特的优点。湖沥青结构独特，与普通石油沥青不同的是它具有更多的凝胶体结构，可通过其特有的微观尺寸和沥青质的性质提供改性后的性能，降低温度敏感性。深入研究湖沥青改性沥青混合料的配合比设计方法，对于指导TLA在我国道路工程中的应用具有重要的现实意义。
1 原材料技术性能
本实验所用的基质沥青为中海和中油70号A级道路石油沥青，特立尼达湖沥青采用北京豪银有限公司产品，对两种70号A级道路石油沥青和湖沥青按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）要求进行规定项目的试验检测，主要技术性能见表1和表2。
表1试验用70号A级道路石油沥青检测结果
表2试验用特立尼达湖沥青检测结果
2 湖沥青改性沥青制备及优选
实验室采用两种70号A级道路石油沥青分别与湖沥青制备改性沥青，掺配比例分别选择内掺25%，试验检测结果见表3和表4。
表325%内掺湖沥青改性沥青检测结果
由试验检测数据可以看出：内掺湖沥青对两种普通沥青具有类似的改性效果。普通沥青在内掺湖沥青进行改性之后，其针入度下降、软化点上升、粘度升高，高温性能得到一定程度的改善；但湖沥青改性沥青TFOT后残留针入度比均有所下降，说明内掺湖沥青对普通沥青的抗老化性能有一定程度的影响。
试验结果表明，两种TLA湖沥青改性沥青同掺量下的性能相近，考虑到湖沥青改性沥青的粘度指标以及含蜡量指标对普通沥青性能的影响，采用内掺25%和30%湖沥青的中油-湖沥青改性沥青作为备选沥青，进行沥青混合料配合比设计及后续的性能验证试验。
3 湖沥青改性沥青混合料配合比设计
3.1 AC-20型矿料级配组成设计
在《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）关于AC-20型沥青混合料矿料级配范围要求的基础上，按照多级嵌挤理论对矿料级配组成进行优化，矿料合成级配曲线如图1所示。
图1AC-20型矿料级配曲线图
3.2 AC-20型湖沥青改性沥青混合料最佳油石比的确定
本节主要通过GTM旋转成型设计方法来确定AC-20型湖沥青改性沥青混合料的最佳油石比，用以系统研究湖沥青掺量对混合料路用性能的影响。本节试验所采用的沥青分别为中油70号A级道路石油沥青及内掺25%。
最佳油石比的具体试验结果见表8。经GTM旋转成型试验，确定内掺25%湖沥青的AC-20型中油-湖沥青改性沥青混合料的最佳油石比为4.7%，建议控制范围为4.5%～4.9%。
表4AC-20型沥青混合料GTM试验结果（内掺25%湖沥青的中油-湖沥青改性沥青）
3.3湖沥青改性沥青混合料马歇尔试验参数验证
根据上节试验所确定的最佳油石比，对AC-20型中油-湖沥青改性沥青混合料成型马歇尔试件（双面各成型75次，成型温度为165℃～175℃），并进行马歇尔稳定度、流值试验，计算马歇尔试件体积参数，从而对最佳油石比进行初步验证。
不同掺量下AC-20型中油-湖沥青改性沥青混合料马歇尔试验结果及体积参数见表5，试验结果表明，上述AC-20型沥青混合料在GTM旋转成型方法所确定的最佳油石比下，马歇尔体积参数及试验结果均满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）表5.3.3-1相关要求。
表5不同掺量下AC-20型沥青混合料马歇尔试验结果
4 结论
综合上述湖沥青改性沥青掺配试验、湖沥青改性沥青混合料配合比试验及其路用性能试验等数据，在试验范围内，可以得出以下结论：
（1）特立尼达湖沥青与普通沥青加热混熔搅拌时容易发生沉淀，实际应用中应加强搅拌并严格控制生产温度。
（2）湖沥青改性沥青混合料可以采用GTM旋转成型方法进行优化设计，在试验过程中，应严格控制各阶段温度，湖沥青改性沥青加热温度及其混合料的拌和、成型温度与SBS改性沥青混合料相当，且其最佳沥青用量比普通沥青混合料和SBS改性沥青混合料稍高。
参考文献
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