HDP橡胶沥青混合料的配合比设计研究高彦芝++徐洲峰��摘要：针对橡胶沥青改性问题，将HDP添加剂与橡胶沥青混合制备HDP橡胶沥青混合料。通过对HDP橡胶沥青混合料马歇尔试件进行车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂试验等相关技术指标测试，评价其路用性能，验证了HDP橡胶沥青复合改性效果显著，并确定HDP最佳掺量和混合料的最佳配合比。关键词：HDP橡胶沥青；沥青混合料；配合比设计；路用性能：U416.218文献标志码：BStudyonMixDesignofHDPAsphaltRubberMixtureGAOYan-zhi，XUZhou-feng（SchoolofTrafficandMunicipalEngineering，SichuanCollegeofArchitecturalTechnology，Deyang618000，Sichuan，China）Abstract：HDPasphaltrubbermixturewaspreparedwithasphaltrubberandHDPadditiveforthestudyofasphaltrubbermodification.Ruttingtest，lowtemperaturebendingtest，freeze-thawsplittingtestwereconductedontheMarshallspecimenstoevaluatethepavementperformanceofthemixture.ThemodificationeffectofHDPasphaltrubbermixturewasproved.TheoptimalHDPamountandmixproportionforthemixtureweredetermined.Keywords：HDPasphaltrubber；asphaltmixture；mixdesign；pavementperformance0引言HDP（高耐久性铺装）添加剂是从日本引进的一种沥青改性剂。HDP添加剂与橡胶沥青在一定温度下均匀混合后会发生自催化反应，其产物具有与环氧树脂体系相似的性质。本文提出了HDP橡胶沥青的制备方法，这种材料的广泛应用有利于改良沥青路面的抗水侵害性能、高温车辙性能以及低温抗裂性能，提高路面的服务水平、行车舒适性与安全性，以及延长沥青路面的使用寿命[1]。1HDP橡胶沥青的制备1.1基质沥青选择基质沥青采用中海泰州AH-70#沥青，其主要技术指标符合《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052—2000）中的相关规定。1.2橡胶粉制备橡胶粉是橡胶粉末的简称，是按照常规的研磨方法将废旧橡胶轮胎加工研磨成粉末。废旧轮胎橡胶粉主要的化学成分是天然橡胶、合成橡胶以及碳黑、氧化铁、氧化硅等添加剂，这些成分都可以作为沥青改性剂加以利用。按照美国ASTM6144-97标准[2]，通常添加的橡胶粉含量不小于沥青用量的15%。本试验采用湿法工艺添加橡胶粉，橡胶粉掺量为沥青用量的18%。1.3HDP添加剂试验采用从日本引进的HDP添加剂，主要由主剂及硬化剂组成，表1为HDP主剂、硬化剂及均匀混合后形成的HDP添加剂技术指标，其中主剂与硬化剂按61∶39的比例掺配。2配合比设计原材料2.1HDP橡胶沥青HDP橡胶沥青是将HDP添加剂、橡胶粉与基质沥青通过一定工艺制成的一种复合改性沥青，生产工艺如图1所示。通过对HDP橡胶沥青改性机理进行分析，发现此过程首先是HDP主剂与硬化剂混合发生自催化反应，其次HDP中的环氧基与橡胶粉中的硫醇基反应后对沥青起到增塑增韧的作用[3]，同时环氧基还能改善沥青的高温稳定性和耐疲劳性，复合改性效果显著。HDP橡胶沥青的各项技术指标如表2所示，其中橡胶粉含量为18%，HDP添加剂含量为20%。2.2集料本试验采用的集料规格为9.5～16mm碎石（1#料）、4.75～9.5mm辉常岩碎石（2#料），2.36～4.75mm碎石（3#料）、0～2.36mm机制砂（4#料），矿粉为石灰岩矿粉。3HDP橡胶沥青混合料配合比设计3.1合成级配的确定HDP橡胶沥青混合料矿料级配按《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004）取值，采用AC-13C型级配[4]，合成级配结果见表3。3.2确定最佳油石比采用马歇尔法确定HDP橡胶沥青混合料最佳油石比。混合料拌和温度为165℃～170℃，拌和后将混合料放置于温度为155℃左右的烘箱中保温，采用双面击实75次成型。测定HDP橡胶沥青混合料试件毛体积密度、马歇尔稳定度、流值、空隙率、矿料间隙率（VMA）以及沥青饱和度（VFA）等各项参数[5]，试验结果如表4所示。3.2.1确定最佳油石比初始值OAC1由马歇尔试验结果可知油石比与空隙率、毛体积密度等关系曲线图，如图3所示。在图3上可求取稳定度最大值、毛体积密度最大值、空隙率中值以及沥青饱和度范围中值的沥青用量，分别为a1、a2、a3、a4，取平均值作为OAC1。稳定度最大值的油石比a1=5.2%，毛体积密度最大值的油石比a2=5.3%，对...