《瀝青路面表面層抗老化材料應用技術指南》

ICS

CCS

團體標準

T/CHTSXXXXX-XXXX

瀝青路面表面層抗老化材料應用技

術指南

TechnicalGuidelineforapplicationtechnologyofanti-aging

materialsonasphaltpavementsurfacelayer

（征求意見稿）

xxxx-xx-xx發(fā)布xxxx-xx-xx實施

中國公路學會發(fā)布

1總則

1.0.1為規(guī)范我國瀝青路面表層抗老化材料的選擇、設計和質量控制要求，提升瀝青路

面服役水平和服役壽命制定本規(guī)程。

1.0.2本規(guī)程適用于各等級公路瀝青路面的新建和改擴建工程、各等級公路瀝青路面的

養(yǎng)護工程以及機場道面及橋面鋪裝工程。

1.0.3除應滿足本指南規(guī)定外，尚應符合有關法律、法規(guī)及國家、行業(yè)現行有關標準的

規(guī)定。

1.0.4本指南中所述及相關試驗方法編號，如無特殊說明，均指交通運輸部標準中的試

驗方法編號。

1

2術語和符號

下列術語和定義適用于本指南。

2.1術語

2.1.1抗老化劑anti-agingadditives

添加到瀝青或瀝青混合料中，用以抵抗老化對瀝青路面表面層路用性能影響的材料。

2.1.2抗熱氧老化劑Antithermaloxygenagingadditives

添加到瀝青或瀝青混合料中，用以抵抗溫度、氧氣等環(huán)境因素對瀝青路面表面層路用性

能影響的材料。

2.1.3抗紫外老化劑AntiUVagingadditives

添加到瀝青或瀝青混合料中，用以抵抗紫外光、氧氣等環(huán)境因素對瀝青路面表面層路用

性能影響的材料。

2.1.4抗老化瀝青Anti-agingasphaltbinder

以原樣瀝青為原料，加入一定比例的抗老化劑，經高溫溶融混合后制成的優(yōu)質瀝青，能

提高瀝青的抗老化性能、提高路面的使用壽命。

2.1.5抗老化瀝青混合料Anti-agingmodifiedasphaltmixture

采用抗老化瀝青制備而成的瀝青混合料，或以抗老化劑為填料制備而成的瀝青混合料。

2.1.6抗老化指數Anti-agingindex

瀝青老化前后復數模量、車轍因子變化量與瀝青老化前復數模量、車轍因子的比值。

2.1.7抗老化設計指數Anti-agingdesignindex

瀝青自然老化1年前后，羰基指數的變化量。

2.1.8抗老化改善指數Anti-agingimprovementindex

原樣瀝青老化前后復數模量、車轍因子等指標變化量與抗老化瀝青老化前后復數模量、

車轍因子等指標的比值。

2.1.9抗老化改性影響指數Influenceindex

添加抗老化劑前后，瀝青復數模量、車轍因子等指標的變化量與原樣瀝青復數模量、車

2

轍因子等指標的比值。

2.2符號

Rj——抗老化指數

Ai——抗老化改善指數

Ii——抗老化改性影響指數

C——羰基指數

G*——復數模量

δ——相位角

G*/sinδ——車轍因子

G-R——G-R參數

S——勁度模量

m——蠕變速率

3

3基本規(guī)定

3.0.1瀝青路面表層抗老化劑主要應用于高溫地區(qū)、高海拔地區(qū)等。

3.0.2抗老化劑、抗老化瀝青及抗老化瀝青混合料的選擇，應根據當地氣候特征，結合

交通荷載情況、路面設計使用年限等，通過技術經濟分析確定。

3.0.3抗老化瀝青分區(qū)選用標準應滿足表3.0.3的要求。

根據我國太陽能資源分布分區(qū)及紫外輻照強度分布圖，繪制我國瀝青路面表面層老化程

度分布圖，如圖3.0.3所示。

圖3.0.3我國瀝青路面表面層老化程度分布圖

根據附錄A試驗方法對瀝青進行老化，根據附錄B進行抗老化設計指數計算，不同地區(qū)

抗老化設計指數應滿足表3.0.3的要求。

表3.0.3抗老化瀝青分區(qū)選用標準

模擬老化時間輻照強度老化溫度抗老化設計指數

I（嚴重老化區(qū)）4800min

II（強老化區(qū)）4200min

2

1000W/m70℃≤0.0062

III（一般老化區(qū)）3360min

IV（弱老化區(qū))2520min

4

4原材料

4.1一般規(guī)定

4.1.1抗老化瀝青混合料使用的原材料必須進行質量檢驗，合格后方可使用。

4.1.2抗老化瀝青混合料原材料的選擇必須經過原材料調查篩選，確定的原材料應優(yōu)先

就地取材。

4.1.3集料粒徑規(guī)格以方孔篩為準；不同品種、規(guī)格的原材料不得混雜堆放。

4.1.4抗老化劑應存放于常溫、干燥、潔凈處，避免濕、熱環(huán)境對抗老化劑自身相性能

的影響。

4.2瀝青

4.2.1按照所在地氣候、道路等級、交通條件、路面類型、施工方法等結合使用經驗選

用合適標號的原樣瀝青。

4.2.2用于制備抗老化瀝青的原樣瀝青可以選擇70#、90#、110#和SBS改性瀝青、橡

膠改性瀝青等，技術指標需滿足現行施工技術規(guī)范要求，具體試驗方法按照《公路工程瀝青

及瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTGE20）執(zhí)行。

4.3抗老化劑

4.3.1分類

1抗熱氧老化劑：可以延緩或抑制高溫、氧氣等對瀝青的老化作用，提高瀝青抗熱氧老

化性能。一般包括：聚合物改性劑、鏈終止劑、過氧化物分解劑、金屬鈍化劑、木質素等。

2抗紫外老化劑：可以延緩或抑制紫外線等對瀝青的老化作用，提高瀝青抗紫外老化性

能。一般包括：光屏蔽劑、紫外線吸收劑、能量猝滅劑、自由基捕獲劑、無機納米材料等；

（3）復合型抗老化劑：將兩種或幾種抗老化劑進行復配，可以延緩或抑制高溫、氧氣、

紫外、臭氧等對瀝青的老化作用。

4.3.2選擇

（1）抗老化劑應有效抑制溫度、光照、氧氣、紫外等環(huán)境因素對瀝青造成的老化作用，

有效緩解瀝青路面老化速率；

（2）抗老化劑應與瀝青具有良好相容性，其摻入不應降低原樣瀝青的物理性能，能持

5

續(xù)維持原樣瀝青的工程性質；

（3）抗老化劑應具備足夠的耐熱能力來承受瀝青熱拌和運輸時的高溫；

（4）抗老化劑應該具備長久的效能，且自身的降解速率應盡量低；

（5）抗老化劑材料應經濟、綠色、可持續(xù)發(fā)展，對人體無毒、無害。

4.3.3技術要求

抗老化劑技術要求應符合表4.3.3的規(guī)定。

表4.3.3抗老化劑技術要求

項目單位技術標準試驗方法

純度%≥95GB/T9722-1988

熱穩(wěn)定性℃≥200T0355

粒度范圍（固體）

<0.6mm100

t/m3T0352

<0.15mm≥90

可分散性

<0.075mm≥75

運動粘度100℃（液

mm2/s≤18GB/T265

體）

加熱減量%≤0.50GB/Tl1409.4

水分%≤0.50T0353

4.3.4抗老化劑劑量

抗老化劑的摻量一般為瀝青質量的0.5%～7%，具體根據工程所需的技術要求進行調整。

4.4集料

4.4.1集料應符合現行《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTGF40）的有關規(guī)定。

6

5抗老化瀝青

5.1制備及使用

5.1.1對于抗老化劑在與瀝青混合前一般需要經過破碎或攪拌，固體抗老化劑應保持干

燥的粉末狀態(tài)，液體抗老化劑應保持流動狀態(tài)。

5.1.2制造抗老化瀝青的瀝青罐中必須具備加熱保溫和攪拌循環(huán)功能，瀝青在與抗老化

劑混合前一般需要加熱至流動狀態(tài)，低速攪拌并加入抗老化劑，加熱溫度一般不得超過瀝青

軟化點溫度以上90℃，基質瀝青通常不得超過135℃，改性瀝青不得超過163℃，加熱至流

動狀態(tài)即可。

5.1.3將抗老化劑按規(guī)定的摻量加入瀝青罐中進行高速攪拌、循環(huán)，使抗老化劑完全熔

融于原樣瀝青中，攪拌溫度不得超過瀝青軟化點溫度以上100℃，基質瀝青通常不得超過

145℃，改性瀝青不得超過173℃，攪拌時間不得超過1小時。

5.1.4現場配制的抗老化瀝青宜即配即用，貯存時間不宜超過24h。如需作短時間保存，

使用前必須攪拌均勻，在不發(fā)生離析的狀態(tài)下使用。

5.1.5抗老化瀝青成品在長途運輸過程中，運輸儲存罐應配備攪拌設備。

5.2技術要求

抗老化瀝青的技術指標需要滿足其對應原樣瀝青（70#、90#、110#和SBS改性瀝青、橡

膠改性瀝青等）在現行施工技術規(guī)范中的要求，具體試驗方法按照《公路工程瀝青及瀝青混

合料試驗規(guī)程》（JTGE20）執(zhí)行。

5.3性能要求

應在規(guī)定的試驗條件下對瀝青(未添加抗老化劑)進行抗老化性能驗證評價，并符合表

5.3-1的要求，試驗方法見附錄A、附錄B。

表5.3-1瀝青抗老化性能要求

抗熱氧老化抗紫外老化檢測方法

抗老化指數≤≤

RG12.157.80附錄B

抗老化指數RH≤7.00≤4.78附錄B

應在規(guī)定的試驗條件下對抗老化瀝青進行抗老化性能驗證試驗，并符合表5.3-2的要求，

7

試驗方法見附錄A、附錄B。

表5.3-2抗老化瀝青抗老化性能要求

抗熱氧老化抗紫外老化檢測方法

抗老化改善指數Ai≥(2.61,2.00,3.08,1.26)≥(1.53,2.27,3.07,-)附錄B

抗老化改性影響指數Ii≤(0.33,0.22,0.30,0.22)≤(0.13,0.16,0.22,-)附錄B

8

6抗老化瀝青混合料

6.1一般規(guī)定

6.1.1抗老化瀝青混合料適用于各種等級道路的瀝青面層，宜采用SMA、AC等密實級配

瀝青混合料。

6.1.2抗老化瀝青混合料應滿足表面功能需求，便于施工，不易離析。

6.1.3抗老化瀝青混合料種類按集料公稱最大粒徑、礦料級配、空隙率劃分，分類見表

6.1.3。

表6.1.3抗老化瀝青混合料種類

密級配公稱最大粒徑最大粒徑

混合料類型

瀝青混凝土瀝青瑪蹄脂碎石(mm)(mm)

中粒式AC-16SMA-1616.019.0

AC-13SMA-1313.216.0

細粒式

AC-10SMA-109.513.2

砂粒式AC-5SMA-54.759.5

設計空隙率(%)3-53.4--

6.1.4抗老化劑以填料形式加入瀝青混合料時，應配備獨立的抗老化劑添加倉，以實現

抗老化劑的準確計量，保證材料的質量穩(wěn)定。

6.1.5機械投放抗老化劑時投放前應對機械設備的投放時間與計量系統(tǒng)進行標定。計量

誤差應小于設定值的±0.3%，投料時間控制在10±1s。

6.1.6抗老化瀝青混合料瀝青路面施工除應滿足本章所述要求外，應按照現行《公路瀝

青路面施工技術規(guī)范》（JTGF40）的規(guī)定執(zhí)行。

6.2配合比設計

6.2.1抗老化劑添加方式

（1）抗老化劑可以制備成抗老化瀝青，以改性瀝青的形式加入到瀝青混合料中。

（2）抗老化劑可以以填料的形式加入到瀝青混合料中。

6.2.2本指南采用馬歇爾試驗配合比設計方法，抗老化瀝青混合料馬歇爾技術要求應符

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合表6.2.2-1～6.2.2-2的規(guī)定，并具有良好的施工性能。當采用其他方法設計瀝青混合料

時，應按本指南規(guī)定進行馬歇爾試驗及各項配合比設計檢驗，并報告不同設計方法的試驗結

果。

表6.2.2-1密級配抗老化瀝青混合料馬歇爾試驗技術標準

試驗指標技術要求試驗方法

擊實次數(雙面)75次T0702

試件尺寸φ101.6mm×63.5mmT0702

空隙率VV35%T0705

穩(wěn)定度MS，不小于8～kNT0709

相應于以下公稱最大粒徑(mm)的最小VMA

設計空隙率

及VFA技術要求(%)

礦料間

(%)

隙率1613.29.54.75

T0705

VMA(%)，312.5131416

不小于413.5141517

514.5151618

瀝青飽和度VFA(%)65757085T0705

表6.2.2-2SMA抗老化瀝青混合料馬歇爾試驗技術標準～～

試驗指標技術要求試驗方法

馬歇爾試件尺寸φ101.6mm×63.5mm75次T0702

馬歇爾試件擊實次數雙面擊實50次T0702

空隙率VV34%T0705

礦料間隙率VMA，不小于17%～T0705

穩(wěn)定度MS，不小于6kNT0709

粗集料骨架間隙率VCAmax，不大于VCADRCT0705

謝倫堡瀝青析漏試驗的結合料損失，不

0.1%T0732

大于

肯塔堡飛散試驗的混合料損失或浸水

15%T0733

飛散試驗，不大于

6.2.3抗老化瀝青混合料在對同類道路配合比設計和使用情況調研的基礎上，充分借鑒

成功的經驗，選用符合要求的材料，進行配合比設計。

6.2.4抗老化瀝青混合料的礦料級配應符合工程設計規(guī)定的級配范圍，宜以表6.2.4-1

和表6.2.4-2作為工程設計級配范圍。

10

表6.2.4-1AC類抗老化瀝青混合料礦料級配范圍

不同類型瀝青混合料集料通過率(%)

篩孔(mm)

AC-5AC-10AC-13AC-16

19.0---100

16.0--10095～100

13.2-10095～10076～92

9.510095～10068～8560～80

4.7590～10045～7538～6834～62

2.3655～7538～5824～5020～48

1.1835～5526～4015～3813～36

0.620～4013～3210～289～26

0.312～289～237～207～18

0.157～186～165～155～14

0.0755～104～84～84～8

表6.2.4-2SMA類抗老化瀝青混合料礦料級配范圍

不同類型瀝青混合料集料通過率(%)

篩孔(mm)

SMA-10SMA-13SMA-16

19.0--100

16.0-10090～100

13.210090～10065～85

9.590～10050～7545～65

4.7528～6020～3420～32

2.3620～3215～2615～24

1.1814～2614～2414～22

0.612～2212～2012～18

0.310～1810～1610～15

0.159～169～159～14

0.0758～138～128～12

6.3技術要求

6.3.1抗老化瀝青混合料高溫穩(wěn)定性技術指標應滿足表6.3.1的要求。

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表6.3.1抗老化瀝青混合料高溫穩(wěn)定性技術指標

相應于七月平均最高氣溫的動穩(wěn)定度(次/mm)試驗方法

七月平均最高氣溫(℃)>302030<20

AC類瀝青混合料≥3000≥20～00≥2000T0719

SMA類瀝青混合料≥3000

6.3.2抗老化瀝青混合料水穩(wěn)定性技術要求應滿足表5.3.2的要求。

表6.3.2抗老化瀝青混合料水穩(wěn)定性技術指標

相應于年降雨量的技術要求（%）試驗方法

年降雨量（mm）>1000500～1000250～500<250

浸水馬歇爾試驗殘留穩(wěn)定度（%）

AC類瀝青混合料≥85≥80

T0709

SMA類瀝青混合料≥80

凍融劈裂試驗殘留強度比（%）

AC類瀝青混合料≥80≥75

T0729

SMA類瀝青混合料≥80

6.3.3抗老化瀝青混合料低溫性能技術要求應滿足表5.3.3的要求。

表6.3.3抗老化瀝青混合料低溫性能技術指標

相應于年極端最低氣溫的破壞應變(με)試驗方法

年極端最低氣溫（℃）<-37.0-21.5～-37.0-9.0～-21.5>-9.0

T0715

破壞應變(με)≥3000≥2800≥2500

6.4抗老化性能要求

按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTGE20）中的T0734試驗方法對瀝青

混合料進行加速老化。對于長期老化后的抗老化瀝青混合料，基于高溫性能、低溫性能、水

穩(wěn)性指標的抗老化改善指數均應滿足表6.4.1。

表6.4.1瀝青混合料抗老化性能技術指標

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抗熱氧老化檢測方法

動穩(wěn)定度(次/mm)≥1.55T0719，附錄B

殘留穩(wěn)定度（%）≥1.40T0709，附錄B

凍融劈裂試驗殘留強

≥1.56T0729，附錄B

度比（%）

破壞應變(με)≥1.12T0715，附錄B

6.5生產及運輸

6.5.1抗老化劑以填料形式使用，當采用機械投放時，宜采用間歇式稱量、吹送方式，

抗老化劑投放設備應與拌合樓熱料倉控制裝置聯(lián)動，抗老化劑應與礦料同時投放，以實現抗

老化劑與礦料充分拌和均勻。

6.5.2抗老化劑以填料形式使用，無法配備獨立的抗老化劑添加倉，采用人工投放時，

應按設計用量提前分包成小包裝直接投入拌和鍋，投放應在熱料倉集料釋放后，打開拌和鍋

投放口迅速投入。

6.5.3抗老化劑通過制備抗老化瀝青使用時，先將原樣瀝青打入罐內，加熱瀝青至流動

狀態(tài)，開啟攪拌電機，將抗老化劑按規(guī)定的摻量泵入瀝青罐內，上下循環(huán)，攪拌溫度不得超

過瀝青軟化點溫度以上100℃，基質瀝青通常不得超過145℃，改性瀝青不得超過173℃，

攪拌時間在50分鐘左右。

6.5.4瀝青罐中存儲的道路石油不應超過其容積的2/3，操作人員應遠離瀝青罐口，以

免瀝青噴射出罐外燙傷操作人員。嚴禁在瀝青罐附近設置火源，并禁止吸煙。

6.5.5抗老化瀝青混合料拌和時間較傳統(tǒng)瀝青混合料的拌和時間應適當延長3～5秒。

6.5.6抗老化瀝青混合料運至攤鋪地點，應對攪拌質量與溫度進行檢查，發(fā)現離析等質

量不符合要求的抗老化瀝青不得使用。

6.5.7其他注意事項應符合《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTGF40）的有關規(guī)定。

13

附錄A

（規(guī)范性附錄）

瀝青紫外老化試驗方法

A.1儀器設備

A.1.1烘箱：能恒溫135℃±5℃；

（2）旋轉薄膜烘箱試驗系統(tǒng)；

（3）紫外加速老化試驗箱：老化箱溫度在50℃～120℃之間，能將老化箱內部溫度控

制在老化溫度±5℃；紫外強度在100.0W/M2～3000.0W/M2之間，能將老化箱內部紫外強度控

制在老化強度±2W/M2；持續(xù)工作120h±2h；其構成如圖A.1所示。

（3）天平：感量不大于0.1g。

（4）盛樣盤：10個薄膜加熱試驗標準的不銹鋼盤。

圖A.1紫外加速老化試驗箱

A.2試驗步驟

（1）按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTGE20)中的T0610進行瀝青短

期老化。

（2）將已知質量的盛樣盤放于天平上，向盤中加入經短期瀝青樣品20±0.5g,膜厚度

約為1.2mm，如殘留物已冷卻，可將其加熱至流動狀態(tài)再澆樣。

14

（3）將紫外加速老化試驗箱老化箱溫度調節(jié)至規(guī)定溫度，紫外強度調節(jié)至規(guī)定強度。

當溫度、強度均達到后，放入試樣盤。老化階段，如果溫度記錄設備顯示的溫度高于或低于

目標老化溫度±5℃的總時間超過60min，則老化過程無效，廢棄試驗樣品；同樣，如果紫

外強度超出規(guī)定范圍，亦廢棄試驗樣品。

（4）達到規(guī)定老化時間按后，取出盛樣盤，將盤中熱的殘留物倒入一個容器中，可立

刻進行紫外老化殘留物的性能測定。如果不立即對殘留物進行試驗，應蓋好在室溫下存放，

留待以后試驗。

A.3試驗報告

試驗結束后報告包括：樣品編號；老化溫度，準確至0.5℃；紫外強度，準確至0.1W/M2；

記錄最高和最低老化溫度，準確至0.1℃；記錄最高和最低紫外強度，準確至0.1W/M2；總

老化時間，準確至lmin。

15

附錄B

（規(guī)范性附錄）

抗老化瀝青及抗老化瀝青混合料定量評價指標計算方法

B.1儀器設備

（1）烘箱：能恒溫135℃±5℃；

（2）旋轉薄膜烘箱試驗系統(tǒng)；

（3）壓力老化試驗儀試驗系統(tǒng)；

（3）彎曲梁流變儀試驗系統(tǒng)；

（4）動態(tài)剪切流變儀試驗系統(tǒng)；

（5）紅外光譜儀；

（6）天平：感量不大于0.001g。

B.2試驗步驟

（1）按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTGE20)中的T0610、T0630以

及附錄A分別進行短期老化、長期老化和紫外老化方法。

（2）按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTGE20)中的T0627分別測試原

樣瀝青、抗老化瀝青、不同老化方式的原樣瀝青和不同老化方式的抗老化瀝青在-12℃、-18℃、

-24℃溫度下的彎曲蠕變勁度和m值。

（3）按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTGE20)中的T0628進行原樣瀝

青、抗老化瀝青、不同老化方式的原樣瀝青和不同老化方式的抗老化瀝青的流變特性。選擇

直徑為25mm，厚度為1mm的平行板，設置試驗參數選擇為：應變控制模式，頻率范圍設置

為0.1～100rad/s，應變大小設置為1%，試驗溫度設置為45℃，得到復數模量和相位角；

選擇直徑為25mm，厚度為1mm的平行板，設置試驗參數選擇為：應變控制模式，頻率設置

為10rad/s，應變大小設置為1%，試驗溫度設置為46℃～82℃，得到復數模量和相位角，

并計算得到車轍因子G*/sinδ；選擇直徑8mm，厚度2mm的平行板，應變大小設置為1%，

溫度為5℃、15℃和25℃，并以15℃為基準構建主曲線，進而確定溫度為15℃，加載頻率

為0.005rad/s時的復數模量和相位角，以計算G-R參數。

16

（4）135℃電熱板將刮刀加熱15min，然后蘸取瀝青樣品，少量均勻地涂抹在紅外光

譜中心