2. 1 橡胶沥青性能
原橡胶沥青(不含温拌剂的橡胶沥青) 及两种温拌沥青的旋转黏度、动态剪切流变试验得到的临界温度见图 1。
由图 1 可知,在原橡胶沥青中添加温拌剂后,温拌橡胶沥青的旋转黏度显著降低。相同温度下,含Sasobit 橡胶沥青的旋转黏度高于含 Rediset 橡胶沥青的旋转黏度。135℃ 下,含 Sasobit 橡胶沥青的旋转黏度仍略大于《 公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)限定的 3Pa·s,但含 Rediset 橡胶沥青的旋转黏度低于 3Pa·s,满足规范要求,表明含 Rediset 橡胶沥青在 135℃ 时可正常施工使用。
145℃时,两种温拌橡胶沥青的旋转黏度均满足规范要求。针对临界温度测试结果,原橡胶沥青和含Rediset 橡胶沥青的临界温度基本一致,而含 Sasobit橡胶沥青的临界温度比其他两种沥青高约 5℃ 。在沥青性能方面,含 Sasobit 橡胶沥青比原橡胶沥青和含 Sasobit 橡胶沥青高约一个 PG 等级。旋转黏度及临界温度综合表明,相较于原橡胶沥青和含 Rediset橡胶沥青,含 Sasobit 橡胶沥青具有更好的高温性能和抗车辙性能,但 Sasobit 温拌剂的温拌效果不如Rediset 温拌剂。
2. 2 橡胶沥青混合料性能
2. 2. 1 肯塔堡飞散质量损失及间接拉伸强度
肯塔堡飞散试验质量损失及间接拉伸强度测试结果见图 2。
由图 2 可知,在三种测试条件下,原混合料(不含温拌剂的橡胶沥青混合料)均显示出最低的质量损失,含 Sasobit 混合料的质量损失均大于原混合料和含 Rediset 混合料的质量损失。在未处理、氧化及氧化 + 浸水条件下,含 Sasobit 混合料的质量损失分别比原混合料高 24. 6% 、52. 1% 和 12. 9% 。在未处理和氧化条件下,含 Rediset 混合料的质量损失比原混合料分别高 5% 和 11% ,而在氧化 + 浸水条件下,含 Rediset 混合料的质量损失与原混合料质量损失基本一致。飞散试验质量损失可间接反映沥青混合料拌和状态、颗粒间黏结情况及混合料耐久性,质量损失越小,混合料颗粒之间的粘附能力越强,耐久性越好。根据三种橡胶沥青混合料飞散质量损失,含Rediset 混合料与原混合料的拌和效果及耐久性基本相当,含 Sasobit 混合料的拌和效果及耐久性低于原混合料,Sasobit 温拌剂的温拌效果低于 Rediset 温拌剂。
分析图 2 间接拉伸强度测试结果,针对同一类型的橡胶沥青混合料,均为氧化条件下间接拉伸强度最高,未处理条件下次之,氧化 + 浸水条件下最低。相比于未处理和氧化条件下,三种橡胶沥青混合料的间接拉伸强度增长幅度约为 15% ~ 20% ;相比于氧化条件和氧化 + 浸水条件下,原混合料、含Sasobit 混合料和含 Rediset 混合料的间接拉伸强度分别降低 30% 、45% 和 33% 。浸水对混合料的抗裂性能影响较大,特别是含 Sasobit 混合料,这主要受试件成型时不同混合料黏结程度及温拌剂降温效果影响。未处理及氧化条件下,含 Rediset 混合料的间接拉伸强度最高,其次为含 Sasobit 混合料,原混合料最低;氧化 + 浸水条件下,含 Rediset 混合料的间接拉伸强度最高,其次为原混合料,含 Sasobit 混合料最低。这表明含 Rediset 混合料的低温抗裂性能最佳。含 Sasobit 橡胶沥青混合料的抗裂性能仅在未处理及氧化条件下优于原混合料。
2. 2. 2 车辙深度
不同类型橡胶沥青混合料车辙深度测试结果如表 1 所示。加载结束时,在未处理和氧化条件下,含Sasobit 混合料车辙深度均为最小,其次为原混合料,含 Rediset 混合料车辙深度最大;在氧化 + 浸水条件下,原混合料与含 Sasobit 混合料的车辙深度基本相当,均小于含 Rediset 混合料的车辙深度。与未处理时相比,在氧化处理条件下,加载 15000 次时,原混合料的车辙深度变化值最大,其次为含 Sasobit混合料;与氧化时相比,在氧化 + 浸水条件下加载10000 次时,含 Rediset 混合料的车辙深度值变化最大,其次为含 Sasobit 混合料。氧化对原混合料影响最大,氧化 + 浸水对含 Rediset 混合料的影响最大。
综合不同测试条件下的车辙深度,三种条件下,含Sasobit 混合料的高温抗变形性能最佳;未处理条件下,含 Rediset 混合料的高温性能优于原混合料;氧化及氧化加浸水条件下,原混合料的高温性能优于含 Rediset 混合料。
2. 2. 3 抗裂性能
由半圆弯曲试验得到的断裂荷载、断裂位移和断裂能测试结果见图 3。
由图 3 可 知, 在 未 处 理 及 氧 化 条 件 下, 含Rediset 混合料的断裂荷载最大,其次为含 Sasobit 混合料,原混合料最低;氧化 + 浸水条件下,原混合料和含 Rediset 混合料的断裂荷载基本相当,均大于含Sasobit 混合料。 三种测试条件下,均为含 Rediset 混合料的断裂位移最大,其次为原混合料,含 Sasobit混合料最小。 与未处理时相比,氧化条件下,三种混合料的断裂荷载均增加,断裂位移均减小,三种混合料断裂荷载和断裂位移的变化幅度差异不明显。 与氧化条件下相比,氧化 + 浸水条件下三种橡胶沥青混合料的断裂荷载和断裂位移均减小,原混合料、含Sasobit 混合料和含 Rediset 混合料的断裂荷载降低幅度分别为 18. 2% 、41. 4% 和 36. 2% ,对应的断裂位移降低幅度分别为 15. 4% 、24. 0% 和 17. 2% ,这表明温拌橡胶沥青混合料的抗水损害性能较原混合料降低,特别是含 Sasobit 混合料。
断裂能受断裂荷载和断裂位移影响,是反映断裂性能的综合指标。根据图 3 结果,未处理及氧化条件下,含 Rediset 混合料的断裂能最大,含 Sasobit混合料和原混合料的断裂能基本相当;未处理条件下,含 Rediset 混合料的断裂能比其他两种橡胶沥青的断裂能高约 26% ;氧化条件下,含 Rediset 混合料的断裂能比其他两种橡胶沥青的断裂能高约 35% 。氧化 + 浸水条件下,原混合料和含 Rediset 混合料的断裂能基本相当,较含 Sasobit 混合料的断裂能高约48% 。综上,三种橡胶沥青混合料中,含 Rediset 混合料的低温抗裂性能最优,其次为原混合料。