公路沥青路面要经受一年四季的考验，人们都希望夏天沥青要硬一些、不发软，冬天要柔 韧一些、不发脆。而实际上，沥青总是夏天软冬天脆，只不过程度不同面已。表征沥青随温度 而发生性质变化幅度的指标就是感温性指标。

 在施工期间，沥青加热、喷洒、拌和、碾压成型可高达100℃以上，甚至达到200℃， 此时完全是流动的液体。在路面通常的使用温度下，沥青既非完全的固态弹性体，又不是完 全的粘性液体，而是典型的粘弹性体。在夏天，路面温度可达70℃，北方冬天达-40℃甚至 更低。在此温度环境下，沥青从牛顿液体变成接近虎克弹性体，中间经历了粘弹性体的复杂 阶段。而在不同温度条件下，它的流变性能有极大的差异。另外，它还因荷载作用时间不同 而异，即在夏天，高速汽车荷载作用下可以认为它接近弹性，而在冬天，缓慢的温度收缩又 呈现粘性流动性质。 

将沥青的性质归结到劲度(Sf ness) ， 它与温度、荷载作用时间成为图2-1-1的主曲线。在 低温及短的荷载作用时间下，沥青呈现弹性行为，其主要的研究对象是低温开裂；在高温及长 时间的或反复的荷载作用条件下，呈现粘性行为，其主要的研究对象是永久变形(流动)；在其 间的中等温度及时间条件下，沥青呈现典型的粘弹性行为，其中抗疲劳性能是研究的重点。可 以说，所有沥青的路用性能都是围绕这些性能进行论述的。沥青在不同温度下的这些性质可 以用图2-1-2描述。在低温(低于玻璃化温度Tg)状态下是玻璃状的弹性态(弹性模量)，高温 时为流动态(粘度)，在大部分道路的使用期是类似于橡胶的粘弹性态(劲度模量)。

由于沥青材料的粘弹性，它的任何性质都是 温度和时间的函数，图2-1-3表示沥青在60℃下 60℃ lh 流淌1h，相当于25℃下流淌了10hl。所以沥青 在高温、快速荷载条件作用下的力学响应与低温、 长时间荷载作用的力学响应将可能是等效的，这 就是沥青材料流变学的温度和时间的转换法则， 1h 关于这些将在流变学一章中详细叙述。

在图2-1-4中，有3种25℃针人度或60C粘 度相同的沥青A、B、C，当温度提高后，C沥青的 针人度或粘度小于B，B沥青的小于A；当温度降 图2-1-3沥青结合料的流变性质 低后，C沥青的针人度或粘度大于B，B沥青的大 于A。也就是说，变化相同的温度，A沥青的针入度或粘度的变化小于B沥青，而B沥青的变 化小于C沥青，这种受温度影响沥青性质变化的程度就叫做沥青的温度敏感性，简称感温性。 图中，A沥青的感温性小于B沥青，B沥青的感温性小于C沥青。从实用的角度考虑，感温性 不仅是沥青流变学的核心，也是沥青使用性能的核心。 低温275 常温 夏季 工期 kg/cm2 60PEN L2400 1600 B c 300 c 25 -23.3 25 60 135 温度(C) 温度(℃) 图2-1-4不同感温性的沥青 

最常用的描述沥青感温性的指标是针人度指数PI值，在荷兰、阿根廷、瑞典、前苏联等国 已把针人度指数P列为沥青标准指标，而且都要求道路沥青的PI在-1.0~+1.0范围内。 研究者在沥青流变学研究中指出，沥青的感温性与感时性往往是有矛盾的，针入度指数反映沥 青偏离牛顿流体的程度，当PI<-2时，沥青的温度敏感性强，同温度条件下更接近牛顿流体 的性质(流变指

数即复合流动度值高)，但在低温时显示明显的脆性特征；当PI>+2时，沥青 具有明显的凝胶特征，沥青的耐久性是不好的，它的低温脆性虽小，但显示较强的荷载速率感 应性，与牛顿流体偏离较大，即流变指数往往较小，所以在大变形条件或变形速率很低时，抗裂 性能变差，这对温缩裂缝很重要。说明对道路沥青来说，P1太低和太高都是不好的。这就是 普遍规定PI在-1.0~+1.0间的原因。

 大部分国家虽然未直接列人此类指标，但都采用高温和低温两方面的指标综合反映感温 性。前苏联除规定PI外，还规定了25℃及0℃两个温度的针人度。最令人注目的是1990年加 拿大的新沥青标准(表1-3-17)，它直接以沥青感温性作为评价沥青质量的核心指标。在加拿 大的标准中，按照25℃针人度和60℃粘度或135℃粘度两个不同温度的指标有效地描述了沥 青的感温性

要求，并以此将温度敏感性分为A、B、C三级。 

表1-3-15中美国SHRP道路沥青结合料规范是根据路用性能分别规定高温及低温时的性 能要求的，这就从根本上规定了沥青感温性的要求。规范规定了从PG52-10的温度范围62℃ 到PG82一34的116℃的不同要求，实际上美国各地的温度范围大体为68℃~98℃，一般的非 改性沥青的道路沥青针入度指数PI在-0.5~-1.0之间，所能承受的温度范围最高约为 90°.对一般的道路而言，基本上能够满足使用要求。而对更为残酷的气候条件或交通条件的 道路， 则必须使用改性沥青。

在美国， 对建筑沥青类的标准， ASTM D 312-89及AASHTO M 239-73规定的屋面防水沥青标准， ASTM D 449-89及AASHTO M 115-78规定的防潮防水沥 青标准， ASTM D 2521-89规定的沟渠衬砌沥青标准等都采用0℃(200g， 60s) 、25℃(100g， 5s) 、 46℃(50g，5s)等三个温度的针入度要求控制感温性。根据流变性能的时间温度换算法则， 0℃、200g、60s的条件与5℃或10℃、100g、5s大体相近，而46℃、50g、5s的条件与30℃、100g、5s 大体相近。所有这些都说明在沥青性能或沥青标准中，感温性指标的重要性。