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user: 3. 黏附性试验结果与讨论 3.1. 水浸法评价沥青–集料黏附性 利用水浸法，采用目测法判断四种沥青与三种集料的黏附等级，所得结果如表3所示。 Table 3 Adhesion of asphalt to different aggregate 项目 目测判断黏附等级 石灰岩 玄武岩 花岗岩 50号 4 3 3 70号 4 3 3 90号 5 4 2 SBS 5 4 4 表3. 沥青与不同集料的黏附性 由表3可知，对于沥青与石灰岩、玄武岩的黏附性是SBS和90号沥青相当，优于50号沥青和70号沥青；与花岗岩的黏附性SBS 优于50号沥青和70号沥青，而50号沥青和70号沥青相当且优于90沥青；对于同一标号的沥青与不同集料粘附时粘附性大小为：石灰岩 > 玄武岩 > 花岗岩。由以上试验结果可知，石灰岩、玄武岩与SBS和90号沥青的黏附性优劣无法判断，50号和70号沥青与三种集料的黏附性优劣无法判断，这说明采用目测判断的方法并不能很好的对比出同种集料与不同沥青的粘附性差别。 3.2. 水浸法 + 图像处理评价沥青–集料黏附性 利用在上一节水浸法的基础上，采用图像处理的方式测得四种沥青在集料表面的剥落率，所得结果如表4所示。 Table 4 Adhesion of asphalt to different aggregate 项目 石灰岩 玄武岩 花岗岩 剥落率/% 剥落率/% 剥落率/% 50号 1.70 11.02 22.37 70号 2.05 25.26 34.15 90号 0.67 13.97 33.54 SBS 0.21 1.38 5.65 表4. 沥青与不同集料的黏附性 由表2可知，对于沥青与石灰岩的黏附性是SBS > 90号 > 50号 > 70号，与玄武岩的黏附性SBS > 90号 > 50号 > 70号，与花岗岩的黏附性SBS > 90号 > 50号 > 70号；对于同一标号的沥青与不同集料粘附时粘附性大小为：石灰岩 > 玄武岩 > 花岗岩。由上述试验结果可知，采用水浸法 + 图像处理法，得到沥青在集料表面的剥落率，能够准确定量的表征不同沥青与集料的黏附性优劣。 3.3. 接触角法评价沥青–集料黏附性 接触角反映液体在固体表面润湿的能力，一般接触角越大，表明固体越不容易被液体所润湿。黏附功反映将沥青从集料表面分离产生新界面所需要做的功，一般黏附功越大，说明两者的黏附性越好 [ 10 ]。 利用躺滴法，测量四种沥青与三种集料的接触角计算粘附功定量评价沥青与集料的黏附性，所得结果如表5所示。 Table 5 Contact angle and adhesion work between asphalt and aggregat 沥青与集料类型 石灰岩 玄武岩 花岗岩 接触角/˚ 黏附功/mJ∙m − 2 接触角/˚ 黏附功/mJ∙m − 2 接触角/˚ 黏附功/mJ∙m − 2 50号 43.34 47.47 45.34 46.80 46.34 46.45 70号 43.12 46.19 44.46 45.76 44.95 45.60 90号 42.17 45.76 43.32 45.40 43.81 45.24 SBS 50.66 42.62 60.59 40.72 61.54 40.34 表5. 沥青与集料的接触角及黏附功 图1. 不同沥青与集料的接触角 图2. 不同沥青与集料的黏附功 由表5、图1及图2可知，沥青标号增加，接触角逐渐减小，粘附功逐渐减小。在同种沥青条件下，不同集料的黏附性优劣为石灰岩 > 玄武岩 > 花岗岩。对于基质沥青，随着沥青标号的增加，沥青与集料的接触角逐渐减小，黏附功逐渐减小。沥青标号越高，沥青在集料表面的润湿性更好，分离需要做的功越少，黏附性变差，通过量化的接触角和黏附功数据能够定量的表征沥青与集料之间的黏附性优劣。 3.4. 冻融劈裂试验 依据交通部试验规程 [ 7 ] 中的标准方法，对四种沥青和三种集料进行水稳定性试验，测定冻融劈裂强度比(TSR)，沥青混合料级配为AC-20，结果如表6所示。 Table 6 Freeze-thaw splitting test results of different asphalt and aggregate combination 沥青与集料类型 冻融劈裂强度比/% 石灰岩 玄武岩 花岗岩 50号 87.4 83.8 76.5 70号 95.5 85.4 75.3 90号 89.2 81.9 76.3 SBS 90.8 93.8 86.2 表6. 不同沥青与集料组合的冻融劈裂试验结果 由表6可知，同种沥青不同集料水稳定性由好及坏为石灰岩 > 玄武岩 > 花岗岩；石灰岩条件下，不同种类沥青比较抗水损坏能力由好及坏为70号 > SBS > 90号 > 50号；玄武岩条件下，不同种类沥青比较抗水损坏能力由好及坏为SBS > 70号 > 50号 > 90号；花岗岩条件下，不同种类沥青比较抗水损坏能力由好及坏为SBS > 50号 > 90号 > 70号。 3.5. 相关性分析 利用水浸法、水浸法 + 图像处理测定剥落率、接触角法测定沥青与集料黏附功，分别与冻融劈裂强度比(TSR)进行线性相关性分析，所得的方程及相关性系数如表7及图3所示。 Table 7 Correlation analysis between three adhesion indexes and freeze-thaw splitting strength ratio (TSR 沥青种类 黏附等级 剥落率 黏附功 线性方程 相关性 系数R 2 线性方程 相关性 系数R 2 线性方程 相关性 系数R 2 50号 y = 7.25x + 58.4 0.5681 y = −0.5315x + 88.783 0.9814 y = 9.9795x − 385.54 0.8674 70号 y = 15.15x + 34.9 0.75 y = 0.5901x + 97.49 0.9378 y = 32.003x − 1381.9 0.9347 90号 y = 4.0857x + 67.486 0.9309 y = −0.385x + 88.642 0.9659 y = 4.041x − 1010.6 0.9798 SBS y = 0.8x + 86.8 0.0146 y = −1.097x + 92.914 0.6733 y = 0.323x + 76.736 0.04 表7. 三种黏附性指标与冻融劈裂强度比(TSR)的相关性分析 图3. 不同沥青三种黏附指标的相关性系数比较 由表7及图3可知，对于基质沥青，水浸法评定黏附性测得的黏附等级与冻融劈裂强度比的线性相关系数分别为0.5681、0.75、0.9309；水浸法 + 图像处理法评定黏附性测得的剥落率与冻融劈裂强度比的线性相关系数分别为0.9814、0.9378、0.9659；接触角法评价黏附性测得的黏附功与冻融劈裂强度比的线性相关系数分别为0.8674、0.9347、0.9798；水浸法 + 图像处理法和接触角法与冻融劈裂强度比的线性相关系数远大于传统水浸法，可知传统水浸法不能准确的定量表征不同沥青与集料的黏附特性，水浸法 + 图像处理法及接触角法均能很好的表征沥青–集料的黏附性，对沥青混合料的水稳定性能具有很高的参考价值。 对于SBS改性沥青，三种试验方法得到的黏附等级、剥落率、黏附功与冻融劈裂强度比的线性相关系数分别为0.0146、0.6733、0.04，相关性系数均比较小，说明三种试验方法在评价改性沥青与集料黏附性均存在一定的弊端，由于沥青–集料的黏附性与沥青、集料的物理化学性质均有关，故对于SBS改性沥青与集料的黏附性评价，还需要进行沥青组分、集料化学 [ 12 ]、界面黏附作用等机理方面的研究，开发新型的更准确的定量评价方法。