為改善塑料改性瀝青路用性能，降低能源消耗， 節(jié)省施工成本，擬采用灰色關(guān)聯(lián)模糊評價方法對溫 拌塑料改性瀝青制備工藝進(jìn)行研究。在材料摻量和 工藝條件下，分別制備九組溫拌塑料改性瀝青，通過上海昌吉針入度測定儀比較其針入度，軟化點、車轍因子、低溫蠕變勁度和 曲率，以探究不同條件下對塑料改性瀝青性能影響 規(guī)律，進(jìn)而結(jié)合灰關(guān)聯(lián)模糊評價模型確定溫拌塑料 改性瀝青最佳制備工藝，以期擴(kuò)大塑料改性瀝青的 應(yīng)用范圍。

1 試驗原材料與方法

1. 1 實驗材料
( 1) 基質(zhì)瀝青 本文采用 SK － 70 基質(zhì)瀝青，根據(jù)規(guī)范《公路工 程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》( JTG E20 － 2011) 要 求，其具體的性能測試見表 1 所示。
( 2) 溫拌劑 Sasobit 是溫拌技術(shù)中常用的溫拌劑，其是經(jīng)過煤 炭氣化而成，外觀為粉狀、顆粒狀或片狀，本質(zhì)是一種 長鏈脂肪烴，是一種高分子蠟，但相比于一般的蠟成 分( 20 ～ 40 個碳原子) 而言，Sasobit 分子含有 40 ～ 120 個碳原子，故其熔點會高很多，可達(dá)到接近 100℃; 從 結(jié)構(gòu)上講，Sasobit 的加入在瀝青中能夠形成網(wǎng)狀的晶 格結(jié)構(gòu)，提高瀝青的在高溫時的穩(wěn)定性; 另外，由于 Sasobit 黏度很低，故可以降低瀝青的粘度，進(jìn)而達(dá)到 溫拌的目的。從加工工藝講，濕法和干法是 Sasobit 常 用的兩種工藝，本研究中采用濕法工藝，即將溫拌劑 直接加入到熱基質(zhì)中，具體添加時間為攪拌時間剩余 60min 時加入，然后攪拌混合均勻即可。
( 3) 塑料材料 本研究中采用聚乙烯改性瀝青( PE) 為材料，其 分子量很大( 可達(dá) 30 萬，屬于線性長鏈分子結(jié)構(gòu)) ， 在長鏈上帶有很多的甲基支鏈和烷基側(cè)鏈，從而成 為多分支的一種樹枝狀結(jié)構(gòu)，且有很好的伸長率、耐 沖擊性能和柔順性。PE 加入瀝青，可以大大提高瀝 青的粘度，改善瀝青由于集料的粘附性; 另外由于芳 香分類溶劑是 PE 的良溶劑，表明 PE 與芳香分含量 高的瀝青混融性好、穩(wěn)定性高、離析作用也小。本研 究采用的塑料材料顆粒性能見表 2 所示。

2 試驗方法

2. 1 針入度試驗
瀝青針入度測試能夠反映瀝青稠度、軟硬程度 和抵抗剪切破壞的能力。針入度越大，表明瀝青在 高溫時越軟，即高溫性能不足。具體測試方法見規(guī) 范，結(jié)果見表 4 所示。

2. 2 軟化點試驗
上海昌吉瀝青的軟化點是指在瀝青試件加熱軟化后下垂 時的溫度，瀝青軟化點不宜太低或者太高，否則會導(dǎo) 致夏季容易融化，冬季容易脆裂，給施工過程帶來很 大困難，因此工程用的瀝青的軟化點要嚴(yán)格控制。軟化點指標(biāo)所表征的是瀝青的粘度、高溫穩(wěn)定性以 及感溫性能，是評價瀝青質(zhì)量的重要指標(biāo)。在一定 范圍內(nèi)，軟化點越高表明瀝青的高溫敏感性越好。 軟化點是瀝青試件加熱軟化后下垂時的溫度，該溫 度不宜太高也不宜太低，否則容易在冬季出現(xiàn)脆裂， 在夏季出現(xiàn)融化。具體試驗方法見規(guī)范，相應(yīng)測試 結(jié)果見表 4。

2. 3 動態(tài)剪切試驗
橡膠瀝青有著比其它類型的瀝青材料更為復(fù)雜 的高溫流變特性，在抵抗路面高溫變形的過程中發(fā) 揮著重要作用。SHＲP 計劃開發(fā)的動態(tài)剪切流變儀 ( DSＲ) 綜合考慮了加載情況和溫度對膠結(jié)料性能 的影響，通過試驗確定橡膠瀝青的相位角 δ、復(fù)數(shù)模 量 G* ，并計算車轍因子 G* / sin δ 來評價橡膠瀝青 膠結(jié)料的高溫性能。車轍因子( G* / sinδ) 是評價膠 粉改性瀝青重要的指標(biāo)，為了評價膠粉改性瀝青高 溫永久變形能力，采用 70℃ 溫度下車轍因子值作為 評價指標(biāo)，相應(yīng)測試結(jié)果見表 4。

2. 4 低溫流變試驗
變勁度模量的期望值需要滿足瀝青在最低路 面設(shè)計溫度下加載 2 小時的要求，SHＲP 研究者們證 實通過將該溫度提高 10℃，就能夠僅加載 60s 得到 等效的蠕變勁度模量。AASHTO M320 要求蠕變勁 度模量在特定的溫度等級下，在 60s 時必須小于等 于 300MPa。m-value 表征了蠕變勁度模量隨時間的 變化率，其是蠕變勁度模量的對數(shù)和時間對數(shù)關(guān)系的 斜率。Superpave 規(guī)程要求 m-value 在 60s 時必須大于 等于 0. 3。蠕變勁度模量 S 值越大，則越容易發(fā)生低 溫脆斷出現(xiàn)裂縫; 而 m 值越大，低溫可恢復(fù)變形能力 越好，越有利于材料的低溫抗裂性能，結(jié)果見表 4。

3 灰色關(guān)聯(lián)模糊評價方法及結(jié)果分析
灰色關(guān)聯(lián)方法是通過對動態(tài)過程發(fā)展態(tài)勢的量 化分析，完成對系統(tǒng)內(nèi)時間序列有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)幾何 關(guān)系的比較，求出參考數(shù)列與各比較數(shù)列之間的灰色關(guān)聯(lián)度。

4 結(jié)論

為改善塑料改性瀝青路用性能，降低能源消耗， 節(jié)省施工成本，采用灰色關(guān)聯(lián)模糊評價方法對溫拌 塑料改性瀝青制備工藝進(jìn)行研究。在材料摻量和工 藝條件下，分別制備九組溫拌塑料改性瀝青，通過比 較其針入度，軟化點、車轍因子、低溫蠕變勁度和曲 率，以探究不同條件下對塑料改性瀝青性能影響規(guī) 律，進(jìn)而結(jié)合灰關(guān)聯(lián)模糊評價模型確定溫拌塑料改 性瀝青最佳制備工藝。研究結(jié)果表明制備溫拌塑料 改性瀝青最佳工藝為: 溫拌劑 Sasobit 摻量為 3% ，PE 摻量為 6. 5% ，攪拌溫度為 170℃，攪拌時間 80min。 該工藝條件可以對于擴(kuò)大塑料改性瀝青應(yīng)用范圍、 解決環(huán)境問題并產(chǎn)生社會效益有積極作用。