公路在使用过程中，路面使用性能和寿命受外界环境(温度、湿度、荷载、污染、雨雪等)的影响非常明显。其中路面的污染，包括固体类(碎石、沙土、煤渣)、化学类(融雪剂)、油污类(车辆泄露的柴油、汽油、机油)等。其中油污类污染具有普遍性、不可避免性，尤其是在收费广场这种车辆密集处更是明显。基于沥青的有机类成份，被油污的沥青混合料路面极容易发生沥青与集料剥离，使混合料强度、粘聚力降低，进而发展为坑槽的病害。针对油污类病害，本文主要提出在收费站沥青路面掺加抗油污剂的方案，改进其抗污染能力，并通过马歇尔稳定度试验验证使用效果。

原材料的物理指标

沥青。本试验采用SBS(I－C)改性沥青。

集料。粗集料采用玄武岩(9.5～19mm、4.75～9.5mm、2.36～4.75mm)，细集料采用石灰岩石屑(0～2.36mm)，填料为石灰岩磨细矿粉。

抗油污剂。抗油污剂常温下为液体，是一种专门生产的化学产品。

级配与最佳沥青用量

本文选用某工程沥青路面表面层所运用的原材料及矿料级配。该配合比的最佳沥青用量为4.7%(折算油石比为4.93%)。

浸油试验效果

按照沥青混合料总质量的0%、0.7%，分别在室内成型两组不同抗油污剂掺量的标准马歇尔试件。在常温状态下，将两组试件浸泡于柴油中，柴油液面高出试件至少25px。通过隔段时间观察，记录两组马歇尔试件受油浸后的外观状态变化情况。(1)刚开始浸泡后，0%组柴油迅速变黑，说明沥青很快与柴油发生相溶作用，形成溶液；0.7%组柴油颜色变黑的速度明显缓慢。(2)浸泡24h后，捞出试件观察，两组4个试件均出现了沥青膜从集料表面剥落、花白料现象，试件表面变得松散，触手有软弱粘滑感，而且0%组有更多颗粒剥落处、剥落程度也更明显。(3)浸泡48h后，0%组试件有大块颗粒松动，整体变软；0.7%组混合料掉粒较少。(4)浸泡72h后，0%组试件不完整，表面有大面积脱落现象，甚至大块的混合料缺失；柴油深度充蚀试件内部，骨架结构有坍塌趋势；容器底部散落较多没有沥青裹覆的矿质混合料。而0.7%组试件整体性较好，有小面积剥落，但是没有大颗粒丢失。

抗油污剂对沥青混合料力学性能影响

为了研究抗油污剂对沥青混合料稳定性能的改善程度，对添加和未添加抗油污剂的沥青混合料分别进行“浸油”马歇尔残留稳定度试验，记录稳定度和流值。通过试验结果数据可见，马歇尔试件在柴油中浸泡后，强度损失非常大，但是掺加抗油污剂后强度损失幅度减小。值得注意的是，未掺加抗油污剂的试件由于损失严重，以致无法再进行马歇尔稳定度试验。

原理分析

柴油是轻质石油产品，复杂烃类(碳原子数约15～18)混合物，其中正十六烷的含量较多，其分子式C16H34。众所周知，沥青和柴油、汽油等油类是石油提炼过程中不同阶段的产物，作为高分子聚合物，根据相似相溶原理，它们很容易发生溶解作用。抗油污剂的作用原理与其分子结构密切相关。抗油污剂兼具无机材料和有机树脂的双重性质，类似于乳化剂，其分子结构有亲油基和亲水基。亲油基部分一般都是直链烷基或烷基苯基。亲水基部分主要是胺基，少数还有羟基或其它基团。

当与沥青结合时，两者发生乳化作用：抗油污剂的亲油基与沥青分子相吸引，亲水基与沥青分子相斥，导致抗油污剂分子一端吸附沥青分子，另一端远离沥青分子表面，并向外伸展。当掺加量足够时，大量的抗油污剂分子集聚相拥，漂浮在沥青表面，形成一单层排列的亲水基界面，如战场中高举的矛头，形成保护伞。当柴油侵占沥青混合料时，沥青表面的这层保护伞阻挡了柴油分子与沥青分子的直接接触，自然不会或延缓发生溶解沥青的现象。但是随着柴油数量增多、接触时间增长，抗油污剂分子与沥青的结合力受到柴油的挤压力，柴油分子打开缺口与沥青分子接触相溶，逐渐浸蚀沥青，最终导致整层保护伞崩溃。当温度升高时，抗油污剂分子亲油基与沥青分子的粘结力相对降低，容易失守，让柴油分子得逞。从沥青分子剥离的抗油污剂分子亲油基会浸入柴油与沥青混合液，亲水基向外伸展，漂浮在表面。

当沥青从集料表面剥落后，马歇尔试件内部的粘结力消失，随着更多颗粒的裸露松散，嵌挤力更是损失殆尽。这就导致马歇尔稳定度试验无法进行。而在同一泡油时间内，添加抗油污剂的试件，整体性较好，强度残留较大。

抗油污剂防水的原理：抗油污剂与水相溶，但是当掺加抗油污剂的沥青混合料与水接触后，亲水基一端与水溶于水，但不能将亲油基一端从沥青中带出。抗油污剂不能溶解于水中，反而起到阻隔水直接冲刷沥青，延缓了沥青混合料的水损害。这就形成了一种防水的效果。

结语

通过试验结果以及外观表明，掺加抗油污剂后沥青混合料的稳定性能得到极大地提高。该种添加剂材料在沥青路面中的应用，可以很好地解决易受油污的特殊路段的健康问题，减低沥青路面的养护周期和成本，延长公路收费场(站)、城市道路、机场道面以及其它易被污染路面的使用寿命，进而取得良好的经济效益和社会效益。当应用于不同类型的沥青混合料路面(SMA/AC/AK等)时，需要进一步通过室内试验确定抗油污剂的合理掺量。当应用于高温气候区域时，可以提高柴油的温度，给予马歇尔试件更为苛刻试验条件，以便模拟实际使用环境。实际道路若发生柴油泄露现象，应及时清理，减少柴油浸泡沥青混合料的时间，减少对路面的破坏程度。抗油污剂在交通行业的应用很少，本次探索为今后的发展提供一定参考。