抗車轍劑在瀝青混凝土路面的應用

郭浩鵬 宮銘霞

車轍是瀝青混凝土路面特有的一種損壞現象,也是城市道路常見的一種通病。通常產生在車輪經常碾壓的輪跡帶上,它是在與時間有關的荷載因素和氣候因素共同作用下,車轍印跡產生形變并形成兩條縱向的轍槽,較嚴重的轍槽兩側均有形變,路面表層瀝青混凝土被推擠到轍槽上,使基層瀝青混凝土直接暴露在表層,從而加速了路面的破壞。

城市道路公交港灣附近和十字路口附近,由于經常有車輛剎車和啟動,因而常容易產生嚴重的轍槽,槽的深度可達數十毫米以上。

轍槽深度較小時對行車的舒適性沒有明顯的影響,嚴重的轍槽會影響行車的安全度和舒適度。

當轍槽較深時,則會產生雨天積水的現象,路表積水使行駛中的車輛產生飄移和打滑,造成安全隱患。同時積水滲入路面侵蝕內部結構,降低瀝青混合料強度,局部松散脫落,加速了瀝青路面的破壞。

為提高瀝青路面的抗車轍能力,延長瀝青混凝土路面的使用壽命,研究人員不斷探索新的途徑以求增加瀝青路面的強度:例如改善瀝青混合料的配比、限制集料針片狀含量、采用人工砂、應用改性瀝青等,都取得了一定的成績。本文所要討論的即是在改性瀝青基質上摻加瀝青混凝土抗車轍劑來提高路面抗車轍能力的一種嘗試。

2009年鄭州市航海路進行BRT快速公交改造,路面結構采用瀝青混凝土加抗車轍劑的改造,我們為此進行了試驗研究。

1 配合比設計

根據BRT快速公交設計要求,瀝青混凝土上面層采用公路瀝青路面施工技術規范(見表1)。

表1 公路瀝青混凝土路面施工技術規范密級配AC-13標準 %

表2 瀝青混凝土應用集料規格 %

根據表1公路瀝青混凝土路面施工技術規范密級配AC-13標準,我們在配制瀝青混合料擬采用以上五種鶴壁產玄武巖集料(見表2),并根據規范要求對集料的洛杉磯磨耗值進行檢測,其檢測結果符合技術要求,是一種較為理想的路用材料。

表3 SBS聚合物改性瀝青I-C

瀝青采用山東淄博產SBS聚合物改性瀝青,經檢測符合I-C技術要求,結果見表3。

表4 AC-13瀝青混凝土設計配合比%

該配比采用公路瀝青密級配AC-13標準(見表4),關鍵性篩孔2.36 mm通過量滿足粗型密級配要求。配比驗證試驗結果見表5。

表5 配比驗證試驗

根據試驗結果確定油石比為5.1%～5.3%。

2 根據目標配合比摻加抗車轍劑對比試驗

表6 在油石比為5.1%～5.3%時抗車轍劑含量不同試驗結果

由表6可知隨抗車轍劑增加,瀝青混凝土動穩定度檢測指標在增加,目標含量在1%～4%檢測指標增加較快,而超出4%則增加不明顯,故選取3%抗車轍劑。滿足BRT快速公交設計的動穩定度8 000次的要求。

3 注意事項

抗車轍劑在添加時應注意以下事項:

1)應注意在實際拌合中嚴格控制拌合溫度,抗車轍劑對溫度較為敏感,未滿足溫度要求時,抗車轍劑不能有效與瀝青結合,造成試驗失敗。2)嚴格控制拌合時間,摻加抗車轍劑需延長瀝青混合料的拌合時間,當拌合不充分時,抗車轍劑附著在石料表面,造成試驗失敗。3)注意選取適當比例抗車轍劑,做到經濟、實用、有效。

4 結語

通過試驗表明,添加適當含量的抗車轍劑可以大幅提高瀝青混凝土路面的抗車轍能力,在實際應用中具有一定的價值,BRT快速公交系統啟用一年以來,跟蹤檢測未發現轍槽等病害,達到了設計目的。

[1] JTG F40-2004,公路瀝青路面施工技術規范[S].

[2] 沙慶林.高速公路瀝青路面早期破壞現象及預防[M].北京:人民交通出版社,2000.

[3] 高景偉.改性劑在瀝青路面車轍病害處治中的應用研究[J].山西建筑,2009,35(23):298-299.