在我國瀝青路面的發(fā)展進(jìn)程中，通過不斷自我 摸索和吸收借鑒國外性能分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，形成了以針入 度為分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)體系，并綜合考慮了道路實(shí)際 工作中氣候分區(qū)情況和瀝青對(duì)溫度的敏感程度. 然而，作為經(jīng)驗(yàn)型評(píng)價(jià)體系，存在以下缺陷：
1）未考 慮長(zhǎng)期老化，試驗(yàn)溫度區(qū)間狹窄，與實(shí)際道路工作環(huán) 境不符；
2）試驗(yàn)結(jié)果離散性較大，精度不高；
3）同一 針入度等級(jí)的瀝青在使用性能方面可能存在巨大差 異；
4）大部分經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)物理意義模糊，難以與瀝青具 體使用性能明確相關(guān) . 另一方面，基于瀝青流變 性能提出的 PG（Performance Grade）性能分級(jí)體系 則具有切合瀝青實(shí)際工作環(huán)境、精度高、各指標(biāo)與使 用性能直接相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，但試驗(yàn)儀器價(jià)格高，實(shí)際推 廣難度較大.

瀝青的常規(guī)性能與流變性能均為材料性能，二 者之間應(yīng)存在某一聯(lián)系. 若可用瀝青常規(guī)性能來預(yù) 估流變性能，則能在節(jié)省大量人力物力的同時(shí)，通過 結(jié)合兩種指標(biāo)提升瀝青評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性. 但瀝青為粘 彈性材料，流變性能相當(dāng)復(fù)雜，其變形兼有彈性體瞬 時(shí)響應(yīng)的可恢復(fù)變形和粘性流體耗散能量的永久變 形[5] . 此外，受瀝青品種、制備工藝、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等多種 因素影響，難以建立完全統(tǒng)一的常規(guī)性能與流變性 能的相關(guān)性.

生物瀝青為新型綠色可再生材料，具有來源廣 泛、原材料儲(chǔ)備豐富、環(huán)?？稍偕蛢r(jià)格低廉等顯著 優(yōu)勢(shì). 采用其替代石油瀝青能緩解石油資源逐步枯 竭的趨勢(shì)，同時(shí)降低道路成本，但摻入過量的生物瀝 青會(huì)顯著降低瀝青高溫性能[6] .如何推廣使用生物瀝 青受到越來越多國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注. 巖瀝青為天然 瀝青，常作為改性劑摻入基質(zhì)瀝青中，改性技術(shù)較為 成熟，能顯著提高瀝青高溫性能、水穩(wěn)性能和抗老化 性能，國內(nèi)外均已有研究應(yīng)用[7] . 在生物瀝青改性瀝 青中摻入巖瀝青能提升瀝青高溫性能，降低生物瀝 青的不利影響，從而大幅提高生物瀝青摻量. 本研究通過對(duì)給定的生物瀝青、巖瀝青及復(fù)合 改性瀝青進(jìn)行常規(guī)使用性能試驗(yàn)和流變性能試驗(yàn)， 從高溫性能、低溫性能、可使用溫度范圍和感溫性能 等方面綜合探討了 3 種改性瀝青的常規(guī)使用性能指 標(biāo)和流變性能指標(biāo)的相關(guān)性，為建立瀝青常規(guī)性能 與流變性能統(tǒng)一關(guān)系提供參考依據(jù)，并為應(yīng)用生物 瀝青、巖瀝青及復(fù)合改性瀝青奠定基礎(chǔ).

1 試驗(yàn)材料
1.1 原材料
本研究中生物瀝青為蓖麻油生物瀝青，由蓖麻 子提煉蓖麻油后剩余腳料加工而成，在常溫下呈固 態(tài)，色澤暗淡，外觀與普通瀝青相似. 巖瀝青為產(chǎn)于 歐洲巴爾干半島的天然巖瀝青，經(jīng)破碎處理后呈黑 色顆粒狀. 生物瀝青和巖瀝青的技術(shù)指標(biāo)。

1.2 改性瀝青的制備
將一定比例的生物瀝青直接摻入到 50 號(hào)基質(zhì) 瀝青中，在 105 益條件下以 1 500 r/min 轉(zhuǎn)速攪拌均 勻后，即可制得生物瀝青占瀝青總量分別為 0%、 5%、10%、15%、20%、25%和 30%的生物瀝青改性瀝 青. 將巖瀝青與 70 號(hào)基質(zhì)瀝青按比例混合并在烘箱 中發(fā)育一段時(shí)間后，在 150~160 益條件下以 3 000 r/ min 轉(zhuǎn)速剪切均勻后，即可制得巖瀝青占瀝青總量 分別為 0%、5%、10%、15%、20%和 25%的巖瀝青改 性瀝青. 復(fù)合改性瀝青則是先將巖瀝青摻入到 70 號(hào) 基質(zhì)瀝青中，在 160 益條件下攪拌均勻并剪切發(fā)育 后，再摻入生物瀝青在 145 益的條件下以 1 500 r/ min 轉(zhuǎn)速剪切均勻后制得.
針入度作為我國現(xiàn)行規(guī)范中瀝青性能評(píng)價(jià)的核 心指標(biāo)，可以直觀反映瀝青粘稠度的大小[9]，故通過 保證不同摻量的復(fù)合改性瀝青 25 益針入度基本一 致，即復(fù)合改性瀝青標(biāo)號(hào)不變，從而確定復(fù)合改性劑 摻量分別為 0%、10%、20%、30%、40%和 50%的復(fù)合 改性瀝青中生物瀝青和巖瀝青各自所占比例.

2 實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)與性能指標(biāo)
2.1 改性瀝青的性能試驗(yàn)
根據(jù) JTG E20—2011《公路工程瀝青及瀝青混 合料試驗(yàn)規(guī)程》，分別進(jìn)行瀝青針入度、軟化點(diǎn)、彎曲 蠕變勁度和流變性質(zhì)試驗(yàn). 按照試驗(yàn)規(guī)程 T0604— 2011 進(jìn)行針入度試驗(yàn)；按照試驗(yàn)規(guī)程 T0606—2011 進(jìn)行軟化點(diǎn)試驗(yàn)；按照試驗(yàn)規(guī)程 T06027—2011 進(jìn) 行彎曲蠕變勁度試驗(yàn)；按照試驗(yàn)規(guī)程 T06028—2011 進(jìn)行流變性質(zhì)試驗(yàn).
2.2 常規(guī)性能指標(biāo)
由于我國瀝青蠟含量普遍偏高，軟化點(diǎn)難以準(zhǔn) 確評(píng)價(jià)瀝青高溫性能，故采用當(dāng)量軟化點(diǎn) T800 和當(dāng) 量脆點(diǎn) T1.2 作為常規(guī)性能指標(biāo). T800 為針入度外延至 800（0.1 mm）時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度，T1.2 則為針入度外延 至 1.2（0.1 mm）時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度.
2.3 流變性能指標(biāo)
基于瀝青流變性能提出的瀝青 PG 性能分級(jí)體 系以高溫連續(xù)分級(jí)溫度 HT 和低溫連續(xù)分級(jí)溫度 LT 來直觀反映瀝青在道路合理服務(wù)的溫度上限值 和下限值[10-11] . 其中，按式（3）計(jì)算 RTFO 老化前后瀝 青的車轍因子 G * /sin 啄 所對(duì)應(yīng)的分級(jí)溫度，取溫度 較低值作為 HT；按式（3）和式（4）分別計(jì)算在低溫彎 曲梁流變?cè)囼?yàn)中，PAV 老化后瀝青的蠕變勁度 S 和 勁度變化率 m 值各自對(duì)應(yīng)的分級(jí)溫度.

3 試驗(yàn)結(jié)果分析
3.1 高溫性能相關(guān)性分析
軟化點(diǎn)和當(dāng)量軟化點(diǎn) T800 是我國瀝青高溫性能 評(píng)價(jià)的重要指標(biāo). 對(duì) 3 種改性瀝青的軟化點(diǎn)與 T800 分別進(jìn)行相關(guān)性分析，如圖 1 所示. 生物瀝青改性瀝 青和巖瀝青改性瀝青的軟化點(diǎn)與當(dāng)量軟化點(diǎn)均呈明 顯的正相關(guān)，線性相關(guān)系數(shù) R 2 分別達(dá)到了 0.993 9 和 0.982 6. 復(fù)合改性瀝青的相關(guān)性相對(duì)較低，相關(guān) 系數(shù) R 2 為 0.759 2，這主要是由于復(fù)合改性劑的摻 量較大，軟化點(diǎn)的增長(zhǎng)速度略大于 T800 的增長(zhǎng)速度， 軟化點(diǎn)和 T800 準(zhǔn)確度不夠，不適用于高摻量的改性瀝青.
通常軟化點(diǎn)越高的瀝青，當(dāng)量軟化點(diǎn)和 PG 高 溫連續(xù)分級(jí)溫度也越高，高溫性能越好. 對(duì) 3 種改性 瀝青的當(dāng)量軟化點(diǎn) T800 和 PG 高溫連續(xù)分級(jí)溫度 HT 進(jìn)行相關(guān)性分析， 3 種改性瀝青的 HT 均隨著 T800 的增大而有不同幅度的提升，生物瀝 青、巖瀝青和復(fù)合改性瀝青的 T800 與 HT 的相關(guān)系 數(shù) R 2 分別高達(dá) 0.995 1、0.987 6 和 0.960 7，這表明 3 種改性瀝青的常規(guī)試驗(yàn)指標(biāo) T800 與流變性能指標(biāo) HT 呈顯著線性相關(guān). 另外，軟化點(diǎn)與 T800 也具有一 定的相關(guān)性，表明軟化點(diǎn)、T800 和 HT 對(duì) 3 種改性瀝 青高溫性能的評(píng)價(jià)基本一致，可以通過軟化點(diǎn)和 T800 來合理預(yù)估 PG 高溫連續(xù)分級(jí)溫度 HT.
3.2 低溫性能相關(guān)性分析
我國目前通常采用延度指標(biāo)并結(jié)合當(dāng)量脆點(diǎn) T1.2 對(duì)瀝青的低溫性能進(jìn)行分析. 由于生物瀝青和巖相關(guān)系數(shù) R 2 分別為 0.992 和 0.974 1. 表 明 T1.2 和 LT 對(duì)生物瀝青改性瀝青低溫性能的評(píng)價(jià) 具有一致性，可以通過當(dāng)量脆點(diǎn) T1.2 來預(yù)估生物瀝 青改性瀝青的 PG 低溫連續(xù)分級(jí)溫度 LT. 而巖瀝青 改性瀝青的 T1.2 變化速度大于 LT 的變化速度，復(fù)合 改性瀝青的 T1.2 與 LT 則為更復(fù)雜的拋物線關(guān)系，難 以建立統(tǒng)一的線性模型. 對(duì)巖瀝青改性瀝青和復(fù)合.

4 結(jié) 論
本研究分別以生物瀝青、巖瀝青及其復(fù)合改性 瀝青作為改性劑，制備了不同摻量的 3 種改性瀝青. 采用不同試驗(yàn)評(píng)價(jià)體系測(cè)試了高溫性能、低溫性能、 可使用溫度范圍和感溫性能，分析確立了 3 種改性 瀝青的常規(guī)性能與流變性能的相關(guān)性. 結(jié)論如下：
1）3 種改性瀝青各常規(guī)性能與流變性能的回歸 方程均不一樣，表明難以建立完全統(tǒng)一的回歸方程. 但對(duì)于同一品種的瀝青，其常規(guī)性能與流變性能存 在顯著相關(guān)性.
2）軟化點(diǎn)、當(dāng)量軟化點(diǎn) T800 和 PG 高溫連續(xù)分級(jí) 溫度 HT 對(duì) 3 種改性瀝青高溫性能的評(píng)價(jià)基本一 致，可以通過常規(guī)性能指標(biāo)軟化點(diǎn)和 T800 來預(yù)估流 變指標(biāo) PG 高溫連續(xù)分級(jí)溫度 HT.
3）生物瀝青改性瀝青的當(dāng)量脆點(diǎn) T1.2 和 PG 低 溫連續(xù)分級(jí)溫度 LT 呈顯著線性相關(guān)，但巖瀝青改 性瀝青和復(fù)合改性瀝青為二次相關(guān). 表明 T1.2 和 LT 相關(guān)性較復(fù)雜，對(duì)低溫性能評(píng)價(jià)不完全一致，應(yīng)結(jié)合 兩種指標(biāo)并參考混合料相關(guān)試驗(yàn)來綜合評(píng)價(jià)瀝青低溫性能.
4）3 種瀝青的當(dāng)量軟化點(diǎn)與當(dāng)量脆點(diǎn)之差和 PG 高低溫連續(xù)分級(jí)溫度之差之間線性擬合較好，采 用針入度常規(guī)評(píng)價(jià)體系和流變?cè)u(píng)價(jià)體系均能合理描 述 3 種改性瀝青的可使用溫度范圍.
5）3 種改性瀝青的針入度指數(shù) PI 值和復(fù)數(shù)剪 切模量指數(shù) GTS 值之間相關(guān)性較好，常規(guī)指標(biāo)和流 變指標(biāo)對(duì)瀝青感溫性能的評(píng)價(jià)基本一致.