因此基于上述需求，研发一种介于温拌与冷拌技术之间的低温改性技术。相较于传统的热拌沥青混合料，低温改性 沥青混合料的施工拌和温度能降低 30- 50℃，同时摊铺、碾压的施工温度也同比降低，在满足路用性能的前提下大大降低了燃料能源的消耗。而且这种低温改性技术还能够拓宽施工环境的工作温度范围，延长了沥青材料建设施工期。在-20℃施工环境下可施工，大大增加了可施工的季节，因此一年四季均可进行施工，对寒冷地区的施工提供了可靠的路面铺筑材料。低温改性技术主要为低温改性剂在其中发挥主要 作用，主要由废旧橡胶高聚物、废旧塑料裂解物、高分子助剂、溶剂等组成。这种高分子材料能很好降低沥青在拌和时的粘度，并且其中的高分子链段能与沥青分子链进行连接从而增强与沥青的连接作用。制得的低温改性剂与沥青具有很好的交联作用，易搅拌，不离析， 常温下具有一定的流动性。将适量的改性剂与沥青按混合搅拌均匀后，其黏度下降，可以满足低温施工的目的。

  前述研究中发现，自主研发制得的USP低温环保节能型改性剂具有低温改性效果。而橡胶沥青作为改性沥青虽然具有较好的路用性能但是所需施工温度较高，摊铺难度大， 因此可以利用USP低温环保节能型改性剂对橡胶沥青进行复合改性从而达到降低橡胶沥青施工温度的效果。

为了研究USP复合改性橡胶沥青路用性能，本文首先研究了USP低温环保节能型改性剂对橡胶沥青物理性能的改性效果，接着利 用马歇尔设计方法进行了配合比设计，确定了复合改性沥青混合料的最佳油石比，最后对复合改性沥青混合料的路用性能进行了分析。

1  试验材料和试验方法

1.1 USP 低温环保节能型改性剂

    本研究中使用的USP低温环保节能型改性剂为自主研发，将废胎胶粉、废塑料、高分子助剂按照适当比例配伍合成制得，制得改性剂形态稳定，常温下呈黑褐色膏状。改性剂性能见表1。

1.2 沥青

    本研究所用基质沥青为橡胶沥青（AR），选取橡胶沥青质 量分数的 0%、5.5％ 、6.5%比例分别掺入制得的USP低温环保节能型改性剂，先手动搅拌均匀在利用乳化剪切机剪切分散10分钟，静置发育制得USP复合橡胶改性沥青（USAR），其中制备过程中控制剪切温度为 140°C 左右，控制转速为800rpm。按照上述工艺制得改性沥青，得到各组沥青的基本性能指标见表2。

从表 2 中的数据可以看出， USP 低温环保节能型改性剂的掺入使得橡胶沥青的针入度和延度显著增大，软化点及弹性恢复性能逐渐减小，并且掺入量越大这种降低幅度越大，说明USP低温环保节能型改性剂中的轻质组分发挥了降低粘度的作用，随着USP 低温环保节能型改性剂的掺入使得橡胶沥青质地更软。同时橡胶沥青的布氏旋转粘度随着改性剂的掺入降低明显，橡胶沥青的施工温度和施工和易性得到了显著改善。按照规范要求，选取USP低温环保节能型改性剂掺量为6.5%时改性沥青混合料，对其路用性能做进一步研究。

1.3 USP 改性橡胶混合料级配设计

研究中所采用的矿料主要由粗集料、细集料、矿粉组成，所有集料均采用石灰岩。 其中粗集料按规格可分为 5~10 （mm）、5~10（mm）、10~15（mm），粗、细集料的各项指标均满足规范要求。 本文参照 AC- 13C 型级配，级配设计结果见表3。

按照马歇尔设计法确定 USP 复合改性橡胶沥青的最佳 油石比， 选取五组油石比，并对成型试件性能指标进行检测， 试验结果见表 4，得到 USP 改性橡胶沥青混合料的最佳油石比为 6.3%。

2  USP 改性橡胶沥青混合料路用性能

2.1  高温稳定性能

对成型的AR-13及USAR-13混合料的高温抗变形性能进行测试， 测试结果如图 1，USAR- 13 混合料的动稳定度数 值相较于 AR- 13 混合料动稳定度要高出 17%，说明USP低温环保节能型改性剂的掺入对橡胶沥青混合料成型后的高 温抗变形能力具有改善的效果，这与掺入改性剂后沥青的变 化有所不同。产生这一变化的原因为沥青混合料在拌合过程 发生的短期老化及后期的光照、氧气等使得有降粘作用的小 分子油分挥发掉一部分后，助剂与沥青交联作用增强，胶结 料黏度增长，USP 改性橡胶沥青混合料的抗变形能力有所提升。

2.2 低温抗裂性能

由图 2，同时可以发现 USAR- 13 混合料的最大弯拉应变 要略低于 AR- 13，而 USAR- 13 混合料的弯曲劲度模量则要 高于 AR- 13，可见 USP 低温环保节能型改性剂对橡胶沥青 的低温性能具有一定的积极作用，这也与前述改性沥青较好 的低温延展性能想验正，可见沥青分子与高分子补偿剂中物 质发生结链反应也改善了胶结料的低温性能。

2.3 水稳定性能

水稳定性试验主要采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验 进行验证。试验方法按照《公路工程沥青及沥青溷合料试验 规程》（JTG E20- 2011）进行制样和检测，试验结果见表 5。

由表 5，USAR 混合料的浸水残留稳定度 MS0  明显高于 85%，冻融劈裂强度比也高于规范要求的 80%，整体来看 USAR- 13 混合料水稳定性能满足规范对改性沥青水稳定性 的要求。

2.4  耐久性

通车 6 个月后，进行 USP 复合改性橡胶沥青路面试验路段 检 测 ，  按 照 《公路路基路面现场测试规程 》（JTG E60- 2008），现场检测了沥青路面的压实度、弯沉值、马歇尔 稳定度三项指标，检测结果见表 6 所示。

表 6 中的数据说明， USP 复合改性橡胶沥青铺筑得到路 面具有较好的耐久性，在道路使用半年后仍具有较好的工作性能。

3  结论

对比 USP 低温环保节能型改性剂掺入前后橡胶沥青及 橡胶沥青混合料性能变化，得到结论如下：

3.1 USP 低温环保节能型改性剂的掺量为橡胶沥青质量 的 6.5%，加入后可使得橡胶沥青针入度、延度增大，软化点 及弹性恢复性能减小，说明沥青物理性能发生改变；同时橡 胶沥青的旋转粘度也呈下降趋势，说明 USP 改性剂也改善 了橡胶沥青的施工温度 40℃左右，仍可以保证施工和易性。

3.2  通过马歇尔设计方法确定了 USAR- 13 的最佳油石 比为 6.3% 。 相较于 AR- 13，USAR- 13 具有更好的高温抗变 形性能及抗低温开裂性能，同时 USAR- 13 沥青混合料的水 稳定性能也能满足规范要求。 综上，USP 低温环保节能型改 性剂能够有效降低橡胶沥青施工温度并具有较好的路用性能，可用于道路施工。

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