近几十年来，随着公路桥梁建设迅速生长，我国建设大宗的大跨径桥梁。关于桥梁建设，在桥面铺装质料的开发应用尚未给予足够重视。目前海内针对大型钢桥开发的高黏沥青技术应用效果较好 [1, 2]。

海内对高黏沥青的应用相对较晚，早期的一些工程中主要接纳 TPS 改性剂 [3, 4]。在近几年，海内学者投入大宗的精力进行高黏沥青开发事情 [5]。由于其优异的路用性能，海内在一些大型桥面铺装中逐渐接纳高黏沥青技术 [6, 7]。与普通改性沥青相比，高黏沥青具有更高的黏韧性，用于黏结层时效果显著 [8, 9]；由于高黏沥青黏度高，用以制备的沥青混淆料在施工性能和综合性能等方面都具有优势 [10]。本文旨在研究自主开发的新型高黏沥青的性能，设计适合大型钢桥桥面铺装的 SMA-10 混淆料，并对其综合路用性能及实际应用进行研究。

高黏沥青的制备

原质料

本试验使用的基质沥青为齐鲁 70#A 级门路石油沥青，其基本技术指标试验结果如表 1 所示。高黏改性剂为实验室自主研发高黏改性剂，在 185℃温度下，只通过搅拌就可以溶化，不需要进行剪切。与市面常见高黏改性剂相比，具有高温易溶化、疏散更均匀的特点，沥青改性效果更好。稳定剂接纳实验室常用的硫磺稳定剂，可以增进改性剂与沥青之间更好融合，减少高黏沥青离析并提升改性沥青的部分性能。

改性沥青制备工艺

将基质沥青先在烘箱加热，然后在电热套中加热至185℃，坚持温度稳定，加入高黏改性剂，在搅拌机中均匀搅拌 50min，高黏改性剂完全溶化后加入稳定剂，185℃恒温发育 2.5h，即制得高黏沥青。

高黏沥青的性能试验

基天性能试验

基本物理性能试验

凭据中国 JTG E20-2011 试验规程对实验室自主研制的高黏沥青进行种种沥青试验，以评估其物理力学性能。其技术指标见表 2。由表 2 看出，与 SBS 改性沥青相比，高黏沥青的针入度较小，标明高黏沥青高温性能越好；5℃下高黏沥青的延度值较大，说明其抗拉性能更好，对抗低温开裂的能力更强。此高黏沥青的离析软化点差为 1.2℃，离析较小，说明稳定剂的加入确实提高了高黏沥青的贮存稳定性，满足高黏沥青施工运输和贮存的要求。高黏沥青的 60℃动力黏度高达191300Pa·s，远远大于 SBS 改性沥青。在高黏沥青的60℃动力黏度很高的情况下，175℃布氏黏度在 0.5Pa·s左右，满足施工和易性要求，包管了沥青的施工质量。

流变性能试验

温度扫描试验

通过动态剪切流变仪（DSR）对高黏沥青和 SBS 改性沥青进行温度扫描试验。动态剪切流变仪（DSR）接纳 10rad/s 的加载速率，测得高黏沥青满足 PG-82 的要求，测试结果见表 3。

弯曲梁流变试验

接纳弯曲梁流变仪(BBR)来丈量很低温度下沥青的蠕变性质，差别沥青 BBR 试验结果如表 4所示。

由表 4 可以得出，相同温度下，高黏沥青的 S 值要小于 SBS 改性沥青，m 值大于 SBS 改性沥青，说明相比 SBS 改性沥青，高黏沥青消解自身温度应力的能力更强，低温性能更优。该高黏沥青蠕变劲度满足 -28℃的要求，抵达了 PG 分级中 PG-28 的要求。

沥青混淆料路用性能研究

高温稳定性能

本研究接纳 60℃趁魅辙试验对沥青混淆料的高温稳定性能进行评价，试验结果如图 1 所示

比照趁魅辙试验结果可以发明，高黏沥青混淆料的趁魅辙深度较低，动稳定度值更高。标明高黏沥青混淆料具有较好的高温稳定性。

低温抗裂性能

本文接纳低温小梁弯曲试验进行研究，试验结果如图 2 所示。

由图 2 可知高黏沥青混淆料的抗弯拉强度比 SBS改性沥青混淆料高 16.5%，弯曲应变比 SBS 改性沥青混淆料大 51.4%。高黏沥青混淆料体现出更好的抗低温开裂能力。?

水稳定性能

研究接纳冻融劈裂试验 TSR 值评价沥青混淆料的水稳定性。TSR 值越高，抗水损害能力越强。表 5 所示的高黏沥青混淆料的 TSR 值比 SBS 改性沥青混淆料的TSR 值高约 11%。91.57% 的数值标明，纵然在冻融循环历程中，高黏沥青混淆料试件只是泛起了很小的水损害。

工程应用

本研究开发的高黏沥青于 2021 年，在东营胜利黄河大桥桥面铺装革新工程中获得应用。凭据海内外钢桥面铺装的工程经验和zui新的科研结果，修补计划为上层 4cm 厚高黏 SMA-10+ 下层 5.5cm 厚chao高性能混凝土（UHPC）。

现场视察结果显示高黏沥青混淆料 SMA-10 由于粗集料与细集料比例合理，相应的外貌结构深度满足要求；高黏沥青混淆料 SMA-10 的空隙率、渗水系数、摩擦性能均能够满足钢桥面铺装的要求，使得面层具有良好抗滑性和耐磨性能。现场铺装效果较好，证明高黏沥青作为钢桥桥面铺装质料的适用性。

结论

本文介绍一种用于钢桥面铺装的高黏沥青和高黏沥青混淆料。在实验室对自主研发的高黏沥青进行性能试验评价，并在实际桥面铺装革新工程中进行应用。在此基础上，得出以下结论：

（1）自主研发的高黏沥青只需通过搅拌可以制得，不需要进行剪切，并且有很好的崎岖温性能，贮存稳定性良好。

（2）混淆料试验标明，高黏沥青混淆料具有良好的路用性能。高黏沥青混淆料的 60℃动稳定度、弯曲应变、TSR 划分高于 SBS 改性沥青混淆料 39.5%、51.4%、11%。

（3）实际工程应用良好证明高黏沥青作为钢桥面铺装质料的实用性。

参考文献：

[1] 莫恩华 . 研究大跨径桥梁钢桥面的铺装设计 [J]. 公路交通科技（应用技术版）, 2019, 11): 127-128, 152.

[2] 吕大春，曾梦澜，刘斌清，等 . TPS 高黏改性沥青

Superpave 使用性能研究 [J]. 公路工程 , 2019, 44(6): 191-195, 265.

[3] 李鹏 . 新型 TPS 在排水沥青路面中的应用研究 [J]. 中国科技纵横 , 2019, 9): 132-133.

[4] 刘新权，丁庆军，姚永永，等 . 高粘度改性沥青配制钢箱梁桥面 SMA 铺装层的研究 [J]. 公路 , 2007, 09): 97-100.

[5] Hu J,Ma T, Zhu Y, et al. High-viscosity modified asphalt mixtures for double-layer porous asphalt pavement: Design optimization and evaluation metrics[J]. Construction and Building Materials, 2021, 271.

[6] 庄伟龙 . 高粘度改性沥青的制备与性能研究 [D]. 福州大学 , 2016.

[7] Luo Y,Zhang K, Li P, et al. Performance evaluation of stone mastic asphalt mixture with different high viscosity modified asphalt based on laboratory tests[J]. Construction and Building Materials, 2019, 225: 214-222.

[8] 李立寒，耿韩，孙艳娜 . 高黏度沥青黏度的评价要领与评价指标 [J]. 建筑质料学报 , 2010, 13(03): 352-356.

[9] Hu X,Li S, Yao H, et al. Gradation Design and?

Performance Evaluation of High Viscosity Asphalt Mixtures[J]. Advances in Civil Engineering, 2020, 2020.

[10] 张锐，黄晓明，侯曙光 . 新型沥青添加剂 TPS 的性能 [J]. 交通运输工程学报 , 2006, 04): 36-40

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