高弹改性沥青SMA是应用于钢桥面磨耗层铺装的主要材料之一，研究了两种高弹改性剂对改性沥青性能的影响，并与普通SBS改性沥青进行对比。结果表明：相对于普通SBS改性沥青而言，两种高弹改性剂均能大大提高改性沥青的低温抗裂性及疲劳性能。

正交异性钢桥梁由于诸多优点被广泛应用于大型桥梁的建设，钢桥梁所处环境特殊，温度及荷载变化大，导致钢桥面频繁的发生较大的变形，这给钢桥面的铺装带来了严峻的考验。钢桥面的铺装层不仅要满足对钢桥面板的保护作用，还要具有良好的行车功能。目前，主流的钢桥面的铺装方式有双层环氧沥青铺装双层SMA铺装下层浇注式沥青+上层SMA铺装。环氧沥青造价高昂，同时由于质硬而易发生疲劳开裂；而双层SMA铺装由于其较大的空隙率，雨水容易渗透到钢桥面板上造成腐蚀，应用越来越少；下层浇注式沥青+上层SMA具有显著的优势，绕注式沥青由于其较高的油石比，空隙率小，水分几乎难以渗透，且具有优良的变形随从性，对钢桥面板形成良好的保护。SMA是－种紐骨架结构的沥青混合料，作为桥面铺装的磨耗层，抗永久变形能力强。但是，普通SMA铺装层在低温及繁复疲劳变形作用下容易出现开裂，影响道路的正常使用，甚至减少钢桥梁的使用寿命。近年来，高弹改性沥青SMA因其优异的抗高温车辙变形能力及低温和疲劳开裂能力，被越来越广泛的应用于钢桥面磨耗层的铺装，并在大量实际工程应用中得到验证。

高弹改性沥青由基质沥青、聚合物改性剂SBS及高弹改性剂，且成，本文考察了两种不同类型的高弹改性剂(高弹1#及高弹2#）对高弹沥青性能的影响，通过改性沥青及沥青混合料相关试验对两种高弹改性沥青的性能进行了评价，并与普通SBS改性沥青进行对比。

试验部分

试验原料

基质沥青，SK－70，针人度71.2 1/10mm，软化点48.8℃，10℃延度29cM；苯乙烯－丁二稀－苯乙烯嵌段共聚物(SBS），巴陵石化；高弹1#、高弹2#均为重庆市智翔铺道技术工程有限公司自制改性沥青增塑剂。

样品制备及性能表征

高弹沥青结合料。将基质沥青加热融化，自比例加人SBS及高弹改性剂，经过溶胀、剪切、发育等过程制备高弹改性沥青。测试高弹沥青的三大指标，布氏旋转黏度及动态切流变性能，并与普通SBS改性沥青相关性能作比较。

高弹改性沥青混和料SMA。选择符合JTG F40-2004 《公路沥青路面施工技术规范》要求的矿料及矿粉，其中，矿料级配范围。

将矿料及矿粉按要求烘干，按6.2%的石油比拌和制备高弹SMA混合料，并加入0.2%的聚酯纤维。测试沥青混合料的抗水损害性能、高低温性能及疲劳性能。

结果与讨论

改性沥青结合料性能研究

改性沥青基本性能研究。高弹1#性沥青、高弹2#改性沥青及普通SBS改性沥青的基本性能在老化前，高弹改性沥青的软化点与普通SBS改性沥青十分接近，面针入度和5℃低温度均明显高于普通改性沥青，表明高弹改性剂在不影响改性沥青高温性能的前提下，大大提高了改性沥青的低温性能。经过旋转薄膜烘箱老化后，高弹改性沥青的软化点略低于普通SBS改性沥青老化后的软化点，而5℃低温延度仍然远大于后者。两种高弹改性沥青的指标很接近，高弹1#改性沥青软化点略低于高弹2#改性沥青，5℃延度略高，两种高弹沥青老化后的性能仍然比较接近。旋转薄膜烘箱老化后，高弹1#、高弹2#改性沥青5℃延度为分别为28.2cM和31.5cm，而普通SBS改性沥青老化后5℃延度仅17.6cm。通过对比，高弹改性沥青老化后的低温性能仍然明显优于普通SBS改性沥青。

经过旋转薄膜烘箱老化后，改性沥青的软化点反而降低了，这与基质沥青的老化差异很大，一般而言，基质沥青老化后，沥青中芳香分减少，而沥青质增多，因而导致其软化点升高；与此不同的是，高弹改性沥青的老化涉及到两个方面的变化，一是沥青的老化，二是改性剂SBS的老化，两者共同作用的结果，表现出与基质沥青老化不同的特点。当SBS掺量达到一定值后，可在沥青中形成交联的三维网状结构，这能大大改善沥青的高低温性能，如软化点升高、低温延。但是，SBS分子中含有不稳定的碳碳双键C=C，容易在氧气和高温的作用下发生断裂，使SBS分子链变短，沥青中的SBS网状结构被破坏，损害改性沥青的性能。

改性沥青流变性能研究。沥青是一种粘弹性物质，即同时表现出粘性性质和弹性性质，这与沥青本身的组成及温度有关。随着沥青分子中重组分(沥青质、胶质）关。随着沥青分子中重组分(沥青质、胶质）含量的增加，粘性性质减弱，弹性性质增强；随着温度的提高，沥青的粘性性质增强，粘性性质减弱。

两种高弹改性沥青及普通SBS改性沥青老化后，G*/Sinδ都增大，表明改性沥青老化后变得更硬。这与沥青老化后组成变化有关，沥青中的轻组分特别是芳香分逐渐减少，转化为胶质，最终变为沥青质。这种组成的变化，必然会导致沥青中弹性成分的增加，故表现出G*/Sinδ的增大。普通SBS改性沥青的抗车辙因子在老化前后均大于高弹改性沥青，这是由于高弹改性剂对沥青有增塑的作用，使得高弹改性沥青抗车辙因子较小。对比髙弹1#改性沥青和髙弹2#改性沥青，可以看出，高弹2#改性沥青经过旋转薄膜烘箱老化后，其抗车辙因子增加率略小于高弹1#改性沥青，由此说明高弹2#改性沥青的抗热氧老化性能略优于高弹1#改性沥青。

高弹沥青混合料性能研究

以两种高弹改性沥青及普通SBS改性沥青为胶结料，分别以相同的矿料级配及油石比拌和制备SMA，沥青混合料油石比为6.2％，纤维掺量为矿料质量的0.2％，测试沥青混合料的抗水稳定性、高温抗车辙性能及低温抗弯性能。

由于高弹改性沥青的黏度比普通SBS改性沥青小，所以其混合料空隙率较小，两种高弹改性沥青的浸水前后的马歇尔稳定度略低于后者，浸水残留稳定度(水稳定性）比普通改性沥青混合料高。

高弹改性沥青混口料的60℃及70℃的动稳定度均低于普通SBS改性沥青混合料，表明高弹改性剂的加入对沥青混合料的高温性能有一定影响。对比低温抗弯性能，两种高弹改性沥青混合料的-10℃极限弯拉应变都大于10000με，而普通SBS改性沥青极限弯拉应变仅6355.8με，高弹改性沥青混合料的-10℃极限弯拉应变超过后者近60％，由此说明高弹改性沥青低温抗裂性能远远大于普通SBS改性沥青混合料。

高弹2#SMA的高温性能比高弹1#SMA略好，而低温性能略低于后者，但相差都不大，这与沥青胶结料的试验结果一致。

疲劳性能试验

按照JTGE20—2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规范》的测试方法，采用澳大利亚IＰC公司生产的BＦA液压独立式四点弯曲疲劳试验设备进行沥青混合料四点弯曲疲劳试验，对SMA沥青混合料的疲劳寿命进行研究。

制备高弹改性沥青混合料及普通SBS改性沥青混合料，分别成型四点弯曲小梁试件，其尺寸为385mmx65mmx50mm，选用无间歇时间的半正弦波加载波形，试验频率为10Hz，以应变控制模式测试沥青混合料的疲劳寿命，测试的应变水平为1000με试验温度为15℃，当劲度模量降为初始劲度模量的一半时，试验结束，所测得的加载次数即为高弹改性沥青的疲劳寿命。

高弹改性沥青混合料小梁试件初始劲度模量小于普通SBS改性沥青混合料，刚度较小，在使用过程中对钢桥面具有更好的随从行；高弹1#SMA及高弹2#SMA的疲劳寿命分别是普通SBS改性沥青混合料的9倍和7倍，远远髙于后者；高弹1#SMA和高弹2#SMA的疲劳寿命分别为147.5万次及112.6万次，都超过了100万次，高弹1#SMA的疲劳寿命比髙弹2#SMA的疲劳寿命大30％。

以上分析表明，相对于普通SBS改性沥青混合料，高弹改性沥青混合料疲劳寿命得到明显的提高，而髙弹1#SMA的疲劳寿命略好于髙弹2#SMA。

结语

沥青高温性能的条件下，可大大提髙改性沥青的低温延度；高弹改性沥青混合料马歇尔稳定度及车辙动稳定度与普通SBS改性沥青相近；高弹改性沥青混合料的低温抗裂性能及抗疲劳开裂性能均远远大于普通SBS改性沥青，从而大大提高刚桥面层沥青混合料的使用寿命；髙弹1#及高弹2#改性剂均能明显改善改性沥青的低温性能及疲劳性能，高弹1#改性沥青的高温性能略低于高弹2#，而其低温性能及疲劳性能略优。