瀝青混凝土抗車轍技術(shù)研究

李海峰

(承德高新區(qū)新東開發(fā)中心)

1 車轍病害分析

瀝青路面車轍對路面的使用品質(zhì)和使用壽命造成了嚴(yán)重的影響，從而造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至危及人員生命安全。因此，本文在充分考慮瀝青混合料的性能的基礎(chǔ)上，采用新型材料和加工工藝，提高瀝青路面的使用品質(zhì)和壽命，減少車轍的發(fā)生，解決公路瀝青路面的永久變形問題，減少車轍病害對行車帶來的影響。

文中試驗(yàn)所采用的抗車轍劑為法國PRI 公司生產(chǎn)的PR PLAST.S 抗車轍劑。PR PLAST.S 抗車轍劑是法國生產(chǎn)的一種瀝青混和料添加劑，呈黑色或深藍(lán)色、固體、顆粒狀。該產(chǎn)品為纖維聚合物，其中聚合物纖維成分大于95%，填充物成分小于5%。它是一種改善瀝青混合料，對改善瀝青混合料高溫穩(wěn)定性、提高抗車轍能力有非常顯著的效果。

2 瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

2.1 瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)

依據(jù)Superpave 設(shè)計(jì)的一般方法，在選擇集料結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)選用粗、中、細(xì)三組級配并根據(jù)級配通過率繪制設(shè)計(jì)級配曲線圖。見圖1、表1、表2。

圖1 級配曲線圖

表1 三種礦料級配的摻配比例

表2 瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)估算用油量分別成型試件，試驗(yàn)后得最佳瀝青用量Pbi 為5.1%。

根據(jù)已做三條級配的試驗(yàn)結(jié)果，其中級配2 的空隙率為4.0% ，更符合設(shè)計(jì)要求，所以確定級配2 為設(shè)計(jì)級配。

2.2 加入0.5%抗車轍劑進(jìn)行試驗(yàn)

根據(jù)設(shè)計(jì)級配2，采用5.1% 的瀝青用量，外摻0.5% 法國PRI 抗車轍劑(按瀝青混合料質(zhì)量計(jì))成型試件，石料加熱溫度為180 ℃，瀝青加熱溫度為165 ℃，拌和溫度為180 ℃，成型試件溫度165 ℃。礦料在攪拌鍋中干拌時(shí)加入0.5%法國PRI 抗車轍劑，再按常規(guī)方式拌和。

表3 外摻0.5%抗車轍劑試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)表3 試驗(yàn)結(jié)果可以看出，摻加0.5%PR PLAST. S抗車轍劑后各指標(biāo)均有提高，故確定抗車轍劑摻量為0.5%，瀝青用量為5.1%。

3 摻加抗車轍劑瀝青混合料的驗(yàn)證試驗(yàn)

根據(jù)級配2，最佳瀝青用量5.1%，外摻0.5% 法國PRI抗車轍劑拌制瀝青混合料，并對混合料成型試件，按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行動穩(wěn)定度、滲水及水穩(wěn)定性試驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果表明該瀝青混合料的性能指標(biāo)較好。試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 試驗(yàn)結(jié)果匯總表

4 抗車轍瀝青混凝土試驗(yàn)路

試驗(yàn)段位于外環(huán)線普外路口，試驗(yàn)段全長200 m，全幅雙向六車道。通過正常的施工準(zhǔn)備后鋪筑試驗(yàn)段。

按照擬定的摻量，計(jì)算出每盤料中PR PLAST. S 的添加量，直接通過人工的方式將該聚合物顆粒投入到熱集料中而不必預(yù)先進(jìn)行瀝青－聚合物混合，按常規(guī)方式攪拌，攪拌時(shí)間在正常攪拌的基礎(chǔ)上增加5 秒。

4.1 摻PR PLASTS 瀝青混合料的拌和

(1)材料及混合料溫度控制范圍要求瀝青加熱溫度:160 ～170 ℃;集料加熱溫度:180 ～190 ℃;混合料溫度:175 ～185 ℃。

(2)PR PLASTS 的添加

通過人工的方式投入拌和鍋中，與集料同時(shí)加入。

(3)拌合時(shí)間

干拌時(shí)間為5 ～10 s，加入瀝青后拌和40 ～50 s。

4.2 瀝青混合料碾壓

(1)溫度要求

攤鋪溫度要求不低于165 ℃;初壓溫度宜為150 ～160 ℃;終壓溫度不得低于120 ℃，開放交通溫度不得高于50 ℃。

(2)碾壓工藝

壓路機(jī)須遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則，盡可能在高溫下碾壓成型。碾壓工藝宜采用:8t ～10t 雙鋼輪壓路機(jī)靜壓1 遍;10 t 以上雙鋼輪壓路機(jī)振動碾壓2 遍～3 遍;20t 以上膠輪壓路機(jī)碾壓1 遍，8 ～10 t 雙鋼輪壓路機(jī)靜壓1遍。

通過實(shí)際運(yùn)行對比，摻加了PRI 抗車轍劑的路面有效地防止了路面車轍的出現(xiàn)，明顯提高瀝青路面的使用壽命與效益。

5 結(jié) 論

PRI 抗車轍劑具有良好的嵌擠作用、加筋作用和膠結(jié)作用，能使瀝青混合料的性能得到大大提高，尤其是抗車轍能力。通過鋪筑PRI 抗車轍瀝青試驗(yàn)路，為我們進(jìn)一步研究其路用性能打下了物質(zhì)基礎(chǔ)，同時(shí)，通過鋪筑試驗(yàn)路，積累了施工經(jīng)驗(yàn)，為進(jìn)一步推廣該項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)造了技術(shù)條件。

［1］沈金安. 瀝青及瀝青混合料路用性能［M］. 北京:人民交通出版社，2001.

［2］張革偉.關(guān)于PR PLAST.S 抗車轍劑在瀝青混凝土面層中的應(yīng)用［J］. 西北水力發(fā)電，2005，21(A02):160 －161.

［3］伍石生. 摻加PR PLASTS 抗車轍劑的瀝青混合料性能研究［J］.公路，2005，(1):156 －159.