沥青软化点温度是多少(沥青高温性能评价指标研究)

车辙是我国高等级沥青路面破坏的主要形式之一。车辙的产生及发展主要取决于沥青混合料的高温稳定性。而沥青混合料高温稳定性不仅受到集料级配的影响，还取决于沥青结合料的性能。在我国，为了提高沥青混合料的高温稳定性，往往采用改性沥青作为沥青结合料，各种改性沥青在公路上的应用也越来越广泛。因此，如何准确评价沥青的高温性能，对总体评价沥青路面的高温稳定性十分重要。

常见沥青高温稳定性指标包括软化点TR&B、当量软化点T800、PG高温分级、等抗车辙因子临界温度G*/sinTδ、车辙因子G*/sinδ、改进型车辙因子G*/(sinδ)⁹等。不同指标在评价沥青结合料高温性能时可能会出现不同甚至相矛盾的结果，而目前这些评价指标最终与沥青混合料高温稳定性的相关程度还有待研究。

本文基于沥青高温性能评价的不同试验，结合沥青混合料高温车辙试验结果，对不同沥青性能指标与车辙试验的相关性进行分析。

沥青

试验采用了4种沥青，即：沥青A，DY-70号基质沥青；沥青B，SK-70号沥青；沥青C，SBS改性沥青；沥青D，橡胶粉改性沥青。根据JTGE20—2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》对4种沥青的针入度、软化点和延度分别进行了测定。

对4种沥青针入度进行了对比，发现沥青C的针入度可达到70号沥青的针入度范围，沥青D的针入度可达到50号沥青的针入度范围。因此，仅从针入度指标所反映的沥青软硬程度看，沥青D＞沥青C＞沥青A＞沥青B。

车辙试验

为了便于对不同沥青高温评价方法的准确程度作出判断，需对不同沥青混合料的高温性能进行测试。JTGF40—2004《公路沥青路面施工技术规范》规定以动稳定度作为沥青混合料高温稳定性的评价指标。

沥青混合料动稳定度测试采用60℃室内车辙试验。试验材料采用AC-13沥青混合料。以同一种级配和最佳油石比成型5cm车辙板试件。每种沥青混合料成型2块试件，车辙试验的最终结果取2次试验的平均值。

在相同条件下，对成型的试件进行车辙试验。可以看出，车辙试验动稳定度结果为沥青C＞沥青D＞沥青B＞沥青A。

不同评价指标试验

软化点TR&B

软化点是世界上大多数国家用来表征沥青高温性能的指标之一，且与高温状态下沥青流动程度相关，它可反映沥青的粘度特性。

可以看出，软化点高低依次为沥青C＞沥青D＞沥青A＞沥青B，其中沥青C的软化点明显高于其余3种沥青，沥青B的软化点最低。但是，同为普通沥青的沥青A和沥青B，沥青A的软化点却高于沥青B，这与车辙试验结果相矛盾。

关于采用软化点来评价沥青的高温性能，国内外一直有较大的争议。我国在实际工程应用中，

往往存在软化点较高但高温性能较差的现象，这很大程度上是由于我国沥青的含蜡量较高，会提高沥青的软化点所致。本次试验中，沥青A是国产产品，沥青B是进口产品。通通试验，发现沥青A的含蜡量高于沥青B。由此可知，软化点并不适用于评价沥青高温性能。

当量软化点T800

当量软化点定义为针入度为800dmm时的温度，是基于等温粘度的原则来定义的。当量软化点不仅可消除沥青中蜡成分的影响，同时又能保证沥青的高温性能的客观评价。

本次试验测定了4种沥青在15、25、30℃时的针入度。对温度T和针入度的对数lgP进行线性回归，回归出A和K。R2为线性拟合的相关系数，满足不小于0.997。再采用T800计算公式：T800=（2.90309-K）/A，计算出4种沥青的T800。

当量软化点与针入度指数代表沥青的同一性质，当量软化点受沥青蜡含量的影响小，相较于软化点，其更能反映沥青的高温性能。采用当量软化点评价沥青的高温性能时，沥青D＞沥青C＞沥青B＞沥青A。

虽然基质沥青的试验结果与车辙试验结果相对应，但是对于改性沥青却有相反的结论，说明当量软化点不能很好地体现改性沥青的粘弹特性和延迟弹性，不适用于评价改性沥青的高温性能。

PG高温分级

1993年，美国SHRP（美国公路战略研究计划）制订了Superpave（高性能沥青路面）规范，该规范规定通通沥青结合料试验来评价沥青性能分级的指标体系。目前该试验普遍用于科研和生产中以评价沥青的高低温性能。本文通通DSR（动态剪切流变仪）试验来评价4种沥青的高温分级。试验仪器采用美国TA品牌的DHR-1型动态剪切流变仪，试验频通为10rad/s。

SHRP规范中采用车辙因子G*/sinδ来评价沥青结合料的抗永久变形能力。G*/sinδ越大表示沥青的弹性性能越显著，其流动变形能力越小则越有利于抵抗车辙。SHRP还规定，RTFOT（沥青旋转薄膜加热试验）前，结合料需满足G*/sinδ≥1.0kPa；RTFOT后，结合料需满足G*/sinδ≥2.2kPa。

对4种沥青进行了PG高温分级试验。

可以看出，4种沥青高温性能为沥青C＞沥青D＞沥青B=沥青A。Superpave规范中，PG高温分级采用6℃作为间隔来评价沥青的高温性能。通常，等级较高的沥青，其高温性能优于等级较低的沥青；但在同一等级下，不同沥青的高温性能却难以区分。

由于沥青A和沥青B在同一个等级，所以仅用PG高温分级无法区分这2种沥青的高温性能，需用其他指标来对其进行评价。

等抗车辙因子临界温度G*/sinTδ

针对PG高温分级的缺陷，1995年，Sam等提出了等抗车辙因子临界温度G*/sinTδ，即ROFOT前，沥青车辙因子达到1.0kPa和RTFOT后，沥青的车辙因子达到2.2kPa时所对应的温度的较小值。

对试验数据进行了比较，结果表明：4种沥青G*/sinTδ大小依次为沥青C＞沥青D＞沥青B＞沥青A，与沥青混合料动稳定度结果排序一致。由此可知，G*/sinTδ能够较好地表征改性沥青的粘弹性能，研究者可通通具体数值来区别PG高温分级中同等级沥青的高温性能。3.560℃车辙因子G*/sinδ与改进型车辙因子G*/(sinδ)⁹

由于不同温度下沥青的G*/sinδ也不同，故为了便于比较，通常测定60℃下不同沥青的G*/sinδ以表征其高温稳定性。但是自Superpave规范颁布以来，国内外许多学者对G*/sinδ的适用性持怀疑态度，因此为了更多地考虑改性沥青的延迟弹性，增加相位角δ的敏感程度，Shenoy提出了采用G*/(sinδ)⁹来评价改性沥青的高温性能。本文介绍在60℃下进行的DSR试验，试验参数与3.3节相同。

可以看出，4种沥青的G*/sinδ与G*/(sinδ)9大小顺序排列相同，均为沥青C＞沥青D＞沥青B＞沥青A，与沥青混合料动稳定度结果趋势一致。但是由于G*/(sinδ)⁹增加了sinδ的敏感性，故沥青C的G*/(sinδ)⁹远大于其他3种沥青。

不同指标与车辙试验的相关性

为了分析不同指标与动稳定度DS的相关性，本文将4种沥青的各种试验结果指标进行了汇总，另外，还将不同评价指标与动稳定度数值进行了线性拟合。

可以看出，各指标与DS相关性大小依次为：G*/sinTδ＞G*/sinδ＞G*/（sinδ）⁹＞TR&B＞T800。通通比较，发现只有G*/sinTδ和G*/sinδ这2个指标与动稳定度的相关性较高，相关系数可达到0.98，其余3个指标与动稳定度的相关性均较低，相关系数在0.9以下。

结语

本文对5种常见沥青高温评价指标进行了研究，并分析了不同指标与其混合料动稳定度的相关性，发现G*/sinTδ和G*/sinδ这2个指标与混合料动稳定度的相关性较高，其余3个指标的相关性较低。G*/（sinδ）⁹尽管增加了δ的敏感性但却并未提高其与混合料动稳定度的相关性。

采用动态剪切流变仪对沥青粘弹性指标进行了测试。该试验精确度高，人为干扰小，客观性强，可选择应力或应变控制模式，可改变加载方式，并可测试多种指标。因此，与常规试验相比，其可信度高。

试验时，只采用了4个沥青样本，这可能是造成G*/sinTδ和G*/sinδ这2个指标与动稳定度的相关性较大的原因之一。因此在有条件的情况下，试验时应增加样本数量，以验证结论。