温拌沥青添加剂的表征和测试方法-1
目前温拌沥青混合料技术基本上可以分为两大类。一种是采用化学添加剂的方式降低沥青混合料的生产和碾压温度。另一种是通过沥青发泡的方式，达到降低温度的目的。
温拌沥青化学添加剂又主要分为两种：表面活性剂和高分子蜡。前者的代表是美国MWV公司的Evotherm3G和龙孚的EWMA，后者的代表是南非的Sasobit。这两种技术降低沥青混合料施工温度的原理不同：添加高分子蜡主要是通过降低沥青的粘度来实现；而表面活性剂是通过改变沥青的流变性能，即在一定的剪切力（拌和，碾压带来）的作用下，使沥青的粘度发生下降，达到降低沥青混合料的生产和碾压温度的目的。
表面活性剂类温拌剂由于其成本低，使用方便，而且综合性能优异，目前在美国和中国市场应用最为广泛。但是，表面活性剂改变沥青流变性能的测试方法，由于国外公司技术保密等原因，一直没有见到公开的报告。没有温拌剂的表征方法，就无法判断温拌剂是否有效果，也就无法进行温拌剂的开发。龙孚公司在国际上第一次提出表面活性剂温拌添加剂表征测试方法，为温拌剂的开发和性能评价，提供了依据。这也是获得中国公路学会科学技术一等奖的”温拌沥青混合料应用”的主要成果之一。下面按照试验方法进行简要介绍。
1.温拌沥青的低温流变测试
表面活性剂类温拌剂的技术特点是通过少量的添加（0.3%-0.7%基于沥青重量）改变低温条件下沥青的流变性能，使低温条件下沥青在拌合缸、振动碾压等高剪切速率条件下的粘度降低至拌合、碾压所需的粘度范围，从而达到温拌应用效果。
通常条件下，测试沥青粘度测试采用布氏粘度计，受到仪器本身粘度、转速等测量条件限制，难以通过布氏粘度计完整的表征出与现场条件匹配的沥青粘度表征。因此采用动态剪切流变仪对沥青进行剪切速率扫描试验，完整的测量低温条件下添加表面活性剂后沥青的流变性质变化，获得固定低温条件下，不同剪切速率作用下沥青的粘度、剪应力数值，并据此生成沥青的流动、粘度曲线，利用这些曲线所蕴含的信息精确、量化的剖析表面活性类温拌剂产品对沥青低温条件下流变性能的影响。
从流变曲线可以看出在添加EWMA温拌剂后，低温条件下沥青的流变特征产生明显的变化，流动曲线不再呈现直线上升趋势，而是在达到某个剪切速率后出现拐点，随后剪应力迅速下降。此拐点前沥青呈现牛顿流体表征，过此拐点后粘度则呈现幂律规律的下降，呈现出假塑性流体表征即出现剪切变稀现象，直至第二牛顿区后再次呈现牛顿流体特征，粘度趋于稳定。
图1低温（82℃）条件下添加、未添加表面活性类温拌剂流动曲线对比
注：纵坐标-应力（Pa）,横坐标-剪切速率（S-1）
红色数据点为未添加EWMA温拌剂数据曲线，蓝色数据点为添加EWMA温拌剂后数据曲线
图2添加EWMA温拌剂后温拌沥青黏度曲线图（10-S-1）
从添加EWMA温拌剂后温拌沥青的流动曲线、粘度曲线两个流变表征可以看出，表面活性剂类温拌剂EWMA加入沥青后改变了沥青低温条件下的流变性能，这与温拌技术在道路工程上的实际应用是匹配的，合格的表面活性类温拌剂产品添加到沥青中后在低剪切速率条件下不应该出现剪切变稀现象，从而不会导致日常行车条件下沥青混合料抗车辙性能的衰减；但高剪切速率条件下，也就是在拌合楼高转速拌合条件下、现场摊铺机熨平板高频夯实条件下，以及振动钢轮压路机的高频振动压实条件下出现温拌沥青胶结料会产生剪切变稀现象，使得混合料中的沥青粘度以及混合料整体粘度急剧降低至可工作粘度范围，从而达到了温拌、温铺、低温辅助压实的应用目的。
