常温改性道路沥青性能的评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于公路与城市道路领域，具体地涉及一种常温改性道路沥青的性能评价 方法。
【背景技术】
[0002] 常温改性道路沥青是利用废旧塑料、废旧橡胶生产出的一种高聚物弹性体，是一 种可常温拌和、常温摊铺的沥青产品，填补了沥青路面冬季不宜施工的空白，适用于高等级 公路、城市道路、乡村道路、停车场、广场及球场路面的新建、罩面及修补作业。
[0003] 常温改性道路沥青作为一种新型沥青胶结料，其中含有高低温性能优异的聚合物 材料及可挥发性稀释剂，具有可在90~110°C温度范围内拌和，常温下摊铺成型，及时通车 的特点。但因为可挥发性稀释剂的存在，路面早期强度低，随着时间的延长，强度逐渐增加， 养护期龄15天后可达到《公路工程质量检验评定标准(土建工程)》JTG F80/1的各项规定。
[0004] 在现行的《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004中，对道路石油沥青、乳化 沥青、液体石油沥青等不同类型的沥青胶结料的性能指标都做了详细的规定，但这些规定 对常温改性道路沥青来讲不太适用：1)对于常温改性道路沥青，当前的《公路沥青路面施工 技术规范》通常无法实施，测试结果通常超出其规定范围；2)现行的《公路沥青路面施工技 术规范》不符合常温改性道路沥青的工程实际，与材料特性不符。
[0005] 常温改性沥青作为一种新型改性沥青，主要特点是其混合料可100°C以下低温拌 合，拌合后可即拌即用，也可通过密闭保护长期储存后再摊铺使用。常温改性沥青混合料碾 压成型后，通过溶剂挥发，强度逐步形成，15天后强度基本不再增长。
[0006] 现有企标《SMC系列常温改性沥青及混合料》(Q/FT SMC001 -2013)常温改性沥青的 性能评价指标中仅通过60°C粘度来测定即拌即用常温改性沥青的施工和易性。现有技术中 缺少常温改性沥青长期储存后再摊铺使用的施工和易性评价手段。此外，常温改性沥青含 有未挥发的溶剂，如果直接对常温改性沥青进行针入度等路用性能评价，不能有效反映材 料的实际路用性能。在现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004) "液体石油沥青 的蒸馏试验"中规定的蒸馏温度范围内，溶剂蒸出量有限，若继续提高蒸馏温度或蒸馏时间 沥青将会发生明显的老化，因此蒸馏试验后路用性能测试也不能有效反映材料的实际路用 性能。
【发明内容】
[0007] 现有沥青混合料施工和易性的评价方法均限于粘度试验，粘度试验的控温方式只 有加热方式，因此当试验温度低于室温后，粘度试验将无法开展。本发明引入锥入度作为沥 青稠度的测试方法，用以评价常温改性沥青的低温粘稠度，并根据不同气候区域施工温度， 设定锥入度的测试温度。
[0008] 此外，本发明创造性地引入薄膜老化箱来解决常温改性沥青挥发的问题，从而有 效地模拟了常温改性沥青独有的储存后再摊铺使用的施工情况。此外，本发明通过使用薄 膜老化箱根据不同气候区域用常温改性沥青溶剂含量的区别，确定了不同的挥发时间开展 挥发试验。鉴于常温改性道路沥青的材料组成特点及施工成型条件，本发明通过改进《公路 工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)和补充完善企标《SMC系列常温改性沥青 及混合料》(Q/FT SMC 001 -2013)中的试验方法，从即拌即用和长期储存后施工和易性、溶 剂挥发后实际路用性能、抗水剥落性及使用安全性四个方面对常温改性道路沥青的性能指 标进一步做了详细的规定，提出了一种常温改性道路沥青性能评价方法。
[0009]本发明旨在提供一种常温改性道路沥青性能的评价方法，所述方法包括常温改性 沥青的60°C旋转粘度、锥入度、薄膜老化及溶剂挥发后针入度、与粗集料的粘附性、闪点的 测定，根据上述测定的结果确定常温改性道路沥青的气候区域，其中：
[0010] 60°C旋转粘度不大于0.2Pa.s、闪点不小于120°C、5°C锥入度在以0.1mm计的100- 150的范围内、100°C薄膜烘箱老化5h后60°C薄膜烘箱继续挥发7d后的25°C针入度在以 0.1mm计的80~120的范围内、与粗集料的粘附性测定裹覆面积不小于2/3的常温改性道路 沥青适于寒区；
[0011] 60°C旋转粘度不大于0.8Pa. s、闪点不小于160°C、15°C锥入度在以0. lmm计的100- 150的范围内、100°C薄膜烘箱老化5h后60°C薄膜烘箱继续挥发5d后的25°C针入度在以 0.1mm计的80~120的范围内、与粗集料的粘附性测定裹覆面积不小于3/4的常温改性道路 沥青适于温区；
[0012] 60°C旋转粘度不大于l.OPa.s、闪点不小于180°C、25°C锥入度在以0.1mm计的100-150的范围内、100°C薄膜烘箱老化5h后60°C薄膜烘箱继续挥发3d后的25°C针入度在以 0.1mm计的80~120的范围内、与粗集料的粘附性测定裹覆面积不小于3/4的常温改性道路 沥青适于热区。
[0013] 根据本发明的常温改性道路沥青性能的评价方法其中所述60°C旋转粘度用于即 拌即用常温改性沥青施工和易性的评价，其测定方法如下，根据《公路工程沥青及沥青混合 料试验规程》(JTG E20-2011 )T0625"沥青旋转粘度试验"进行旋转粘度性能测试，其中将 27#转子固定为常温改性沥青旋转粘度检测用转子，测定不同转速下的粘度，并回归粘度和 粘度计扭矩之间的关系曲线。
[0014]根据本发明的常温改性道路沥青性能的评价方法，其中所述60°C旋转粘度的测定 中，将27#转子固定为常温改性沥青旋转粘度检测用转子，取50%扭矩的粘度作为旋转粘度 代表值，转速选择扭矩在10 %~100 %范围内的四个转速，扭矩与粘度数值取对数后，采用 线性函数y = kx+b回归。
[0015] 根据本发明的常温改性道路沥青性能的评价方法，其中所述锥入度用于长期储存 后再摊铺使用的常温改性沥青混合料施工和易性的评价，其测定方法如下，根据《公路工程 沥青及沥青混合料试验规程》(JTG Ε20-2011)??604"沥青针入度试验"并结合使用标准锥 进行锥入度相关性能测试，并计算锥入度。
[0016] 根据本发明的常温改性道路沥青性能的评价方法，其中所述锥入度的测定采用如 下设备进行：
[0017] a)锥入度试验仪:采用沥青针入度仪，将原仪器的标准针取下换成标准锥，配有带 有恒温控制的水槽，控温范围为5至80°C，控温精度为±0.1°C;其中所述标准锥为JT/ T740-2009《路面橡胶沥青灌缝胶》5.3锥入度试验中用所用标准锥，其由镁或其他适宜材 料制造的圆锥体和可拆卸钢尖组成，所述标准锥总质量为102.5g±0.05g，锥杆质量为47.5 ± 0 · 05g，洛氏硬度 HRC54 ~60，表面粗糙度 RaO · 2μπι-0 · 3μπι;
[0018] b)平底玻璃皿：容量不小于1L，深度不小于80mm，内设有一不锈钢三脚支架，能使 盛样皿稳定；
[0019] c)大盛样皿:深度不小于60mm，容积不小于125mL。
[0020] 根据本发明的常温改性道路沥青性能的评价方法，其中锥入度的测定根据如下步 骤进行：
[0021] 根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)T0604的要求进行灌 模，灌模后试样在室温下冷却时间不小于2h，将恒温水槽调至试验温度，试样在恒温水槽中 的恒温时间不小于2h，调节针入度仪使之水平，检查连杆和导轨，以确认无水或其他异物， 无明显摩擦，将盛有试件的恒温水槽置于针入度仪的平台上，慢慢放下连杆，使标准锥锥尖 刚好与试件表面接触，用按钮固定连杆，拉下齿杆与连杆顶端接触，调节刻度盘指针至零， 用手紧压按钮，同时启动秒表，标准锥自由地落下，标准锥贯入时间为5s时，按压按钮，使标 准锥连杆固定，拉下齿杆与连杆端接触，记下锥入深度，精度为〇. 1mm，当采用自动针入度仪 时，计时与标准锥落下贯入试件同时开始，至5s时自动停止，平行试验次数为3次。
[0022] 根据本发明的常温改性道路沥青性能的评价方法和使用的气候区域，其中寒区用 常温改性沥青测定5°C锥入度、温区用常温改性沥青15°C锥入度、热区用常温改性沥青25°C