虽然沥青路面抗裂与材料低温性能一直是国际道路学界的重要研究内容，但是，由于长期以来忽视了填料的作用，仅把它当做一种惰性填充物来看待，所以在其黏结作用的介质性能研究方面，通常把沥青材料单独研究。然而，在温拌阻燃沥青混合料中，真正起黏结作用的是阻燃沥青、填料形成的沥青胶浆。阻燃剂是一种无机物质对胶浆的低温性质影响如何，目前对此研究的还很少。本书采用自制的试模成型小梁试件，参照美国SHRP规范的BBR试验原理，利用小梁的弯曲蠕变原理研究阻燃剂对胶浆低温加载下的变形规律。
1.仪器设备
沥青胶浆的低温蠕变性能测定仪器同样采用改进的针入度仪，并将针入度的长针用自制压头代替，采用自制试模浇筑沥青胶浆小梁试件，如图5.6所示。所需主要设备如下。
图5.6 胶浆低温蠕变试验用仪器
（1）能够自动调节时间的针入度仪1台。
（2）试模。材料为不锈钢，试模由两个T形侧模、两个长方形侧模、一个长方形底板组成（注：试模底板厚度为6mm、宽度为19mm，4个侧模的高度为12mm）。
（3）底座、支架。由不锈钢组成，形状和尺寸如图5.7所示，支架的宽度为15mm。
（4）其他。坩埚、电炉、刮刀、甘油滑石粉隔离剂、温度计、恒温水槽。
图5.7 压头、底座尺寸示意简图（单位：mm）
2.试验原理
本书采用试模成型小梁试件，参照美国SHRP规范的BBR试验原理，利用小梁的弯曲蠕变原理研究温拌阻燃沥青胶浆低温加载下的变形规律。
蠕变试验是指固定荷载作用下量测应变随时间的变化。试验时将沥青胶浆梁搭在支架上，利用简支梁的原理，在试件中部施加荷载，测定试件在荷载作用下规定时间内产生的弯曲变形，相同试验温度、相同荷载作用时，沥青胶浆梁的变形越大，胶浆的低温抗裂性能越好。
应用梁的理论得到沥青胶浆的蠕变劲度或弯曲劲度模量评价沥青胶浆的低温性能，弯曲劲度模量公式如下。
式中 S（t）——劲度模量，Pa；
P——施加的恒定荷载，N；
L——试件的跨径，mm；
h、b——小梁的高度和宽度，m；(www.xing528.com)
δ（t）——随时间变化的跨中挠度，m。
3.试验步骤
（1）原材料制备。严格按照相关规范规程准备沥青和矿粉等原材料，矿粉应按要求烘干备用，并测定其密度、吸水率，进行筛分试验。精确称取所需各种原材料质量，精确至0.1g。
将基质沥青脱水后应立即加工改性沥青以避免多次加热造成沥青的老化。改性完成后应立即取样进行改性沥青指标试验，以评价改性沥青是否达到规范要求，不符合要求的改性沥青禁止使用。
（2）试件准备。称量制备好的温拌阻燃沥青并加热到（165±5）℃，根据粉胶比称取相应的烘干矿粉，缓慢加入热改性沥青中，同时不间断进行搅拌，待矿粉完全加入后，继续恒温搅拌，直至沥青胶浆成色一致，无白色斑点。
将事先准备好的试模平放在实验台或水平桌面上，试模的内部表面必须均匀涂刷滑石粉和甘油混合物。用坩埚将改性沥青胶浆缓慢注入试模，浇筑时应从中间向两侧方向移动，避免出现因浇筑而出现孔隙、蜂窝和麻面现象，待冷却之后使用刮刀将其表面刮平，具体细节可参考沥青延度试验的试件制备过程。
待试模内沥青胶浆冷却至室温后，脱去两侧试摸，取出试件置于已经升温到规定的试验温度范围内的恒温水域箱内或高低温变温箱内，之后取出试件再放入平底玻璃皿内，调节所要求的低温温度（5℃），试件恒温时间不少于60min。
（3）蠕变试验。调节好平底玻璃皿（其容量不少于1L，深度不少于80mm）内的水温达到规定的试验温度（5±0.1）℃范围内，将底座和支架固定好，称取针连杆+砝码+压头的总质量，以备计算低温弯曲蠕变劲度模量时使用，同时将压头与滑杆通过砝码下面的螺丝钉固定。
将恒温后的梁式试件置于支架两侧并使试件两端对齐、居中，并尽可能地使压头与试件相互轻轻接触，启动针入度仪，预压2s，使它们之间紧密接触，试验过程中要注意从压头（磨口圆或半椭圆）两侧观测压头的接触情况。
选择好试验加载时间，即采用一次性加载20s或每隔5s加载一次，将显示标尺和滑杆接触处的显示数据归零。
做好上述准备工作后，立即启动滑杆控制器，试件在恒定荷载作用下产生弯曲变形，将数显标尺下以至滑杆顶端，读取和记录蠕变变形值，重复上述试验测量其他试件的变形，一般每组试件数不少于4根。试验过程中必须保持温度的恒定，对于试验结果的重现性和离散性应满足沥青针入度试验规定的要求。
4.小梁弯曲试验结果
试验采用1.3粉胶比，阻燃剂填量占沥青用量的4%、6%、8%、10%，制备温拌阻燃沥青胶浆，试验结果见表5.4，阻燃剂对胶浆低温性能的影响如图5.8所示。
表5.4 小梁弯曲试验结果
图5.8 阻燃剂对沥青胶浆低温性能的影响
从试验结果可以得出阻燃剂对沥青胶浆低温性能有着不利影响的结论。图中可以明显看出，随着阻燃剂掺量的增加，试验过程中小梁的变形量不断减小，同时劲度模量不断增大。这可以较好地表明阻燃剂对沥青胶浆低温性能的破坏作用，同时劲度模量随阻燃剂掺量的变化曲线在0.6处出现突变，突变规律也印证了上节中得出的对于沥青胶浆低温性能的担忧。所以在阻燃剂的应用过程中，需要充分考虑沥青胶浆的低温与高温性能，综合确定阻燃剂的合理掺量。
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