PR瀝青混合料在重交通路面施工中的應用

張 海 濤

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

瀝青路面車轍是一個難以解決的世界性難題。我省(山西)煤炭運輸除鐵路外主要靠公路運輸，運煤車的超限超載嚴重破壞公路、橋梁設施，出現的路面病害嚴重的影響道路通行質量。在出現的瀝青路面病害中，車轍是一種最為常見、對道路損壞也最為嚴重的病害之一。其中，一些路段在通車一年后出現車轍的深度可達10 mm～50 mm，在彎道、上坡段甚至超過100 mm，嚴重的影響行車舒適度和安全度。我省的交通運輸發展受到車轍病害的嚴重困擾。

為增強瀝青路面的抗車轍性能，通常從瀝青材料改性、級配調整、瀝青混合料設計方法等三個方面采取技術措施，如采用SBS改性瀝青、C型級配、SMA路面、摻加天然瀝青(TLA和巖瀝青)等，這些都是不同程度的提高了瀝青路面的抗車轍性能。隨著我國經濟的快速發展，交通運輸業蓬勃發展，對高速公路路面的承載性能提出了越來越高的要求，重載車輛的增多對路面的抗車轍性能要求更高。

對瀝青進行改性有助于實現新的交通發展要求提出的瀝青混合料性能提高，PR改性瀝青混合料是有效途徑之一。PR PLAST S(簡稱PR)抗車轍劑可通過對瀝青進行改性，同時兼備纖維增強作用和一定的骨架填充作用，能顯著增強高速公路瀝青路面的抗車轍性能。PR抗車轍劑在西歐等國得到了廣泛應用，在我國一些省市也進行了應用，效果顯著，具有極大的推廣和應用前景。

1 概述

PR重交通抗車轍路面技術是一種成熟、可靠的技術，由法國路面材料公司和法國中央路橋實驗室開發出來后，得到了極大的重視和關注，至今已在全球三十多個國家得到應用。

PR抗車轍劑(如圖1所示)屬于瀝青進行改性的一種，屬于直接拌合型改性劑，將瀝青改性和瀝青混合料的拌合融為一體，無需專用大型設備，能顯著降低能耗和成本，且不存在SBS改性瀝青的存儲離析問題，性能穩定，其抗車轍性能高、穩定而耐久。

PR瀝青混合料通過在混合料拌和過程中，添加一定量的PR PLAST S添加劑，使混合料性能改善與提高，適用于超載重載、高溫地區道路和山區道路，一般用于瀝青路面的中、上面層使用。研究表明，PR瀝青混合料能提高集料與瀝青粘附性，使得混合料的高溫穩定性、低溫抗裂性和水穩定性顯著提升，適用于所有基質瀝青和改性瀝青，添加工藝簡便，摻量靈活，可根據項目要求適量調整。

2 PR抗車轍劑的作用機理

在PR瀝青混合料中，確?；旌狭下酚眯阅艿年P鍵在于PR抗車轍劑。在混合料高溫均勻拌和作用下，實現PR抗車轍劑、礦料及瀝青的共同作用，使瀝青的膠結效果得到增強，有效提高混合料的加筋及嵌擠效果，混合料間的粘結更加緊密，可顯著提升混合料的路用性能(如圖2所示)。

1)膠結效果?？管囖H劑經過與礦料的干拌及與熱瀝青的濕拌，三者之間拌和均勻后，與之相伴隨的是抗車轍劑的軟化過程，部分抗車轍劑顆粒與熱瀝青實現膠溶反應，在增強了瀝青與礦料粘附力的同時，還吸收了瀝青中部分輕質油，將瀝青的溫度敏感性顯著降低。

2)加筋效果。在抗車轍劑中，含有部分塑料纖維成分，混合料冷卻后在顆粒間形成了一種網狀結構具有極強的加筋效果，顯著加強混合料結構的穩定性。

3)嵌擠效果。在混合料鋪攤碾壓施工中，混合料的高溫作用使得部分抗車轍劑微粒軟化后，實現了粗集料空隙的有效填充，有效降低路面孔隙率，混合料顆粒間的作用力增強，顯著提升行車荷載的承受能力。

與SBS改性瀝青混合料相比，PR瀝青混合料的路用性能指標顯著提高。在我國開展的研究表明：在馬歇爾穩定度對比上，PR瀝青混合料比SBS改性瀝青混合料提高了20%，抗車轍性能至少高出30%，具有顯著的高溫穩定性；在動穩定度的對比上，PR瀝青混合料一般是7 000 次/mm以上，SBS改性瀝青混合料一般是4 000 次/mm左右；在殘留穩定度和凍融劈裂強度比上進行比較，PR瀝青混合料一般達到95%以上，比SBS改性瀝青混合料提高了20%左右，表現為水穩性的極大改善。從混合料的全壽命周期來看，PR瀝青混合料具有更高的性價比。

3 PR瀝青混合料施工要點

PR瀝青混合料的施工工藝規范中改性瀝青混合料的施工方法基本相同，關鍵在于做好施工中關鍵環節的質量控制，以充分發揮PR抗車轍劑的改性效果。本文以某新建重交通高速公路施工中采用的PR瀝青混合料為例，介紹其施工工藝。

在PR瀝青混合料施工中，要求施工時的氣溫須大于10 ℃，路表溫度不低于5 ℃，還應避免大風天氣施工，層間粘結應使用乳化瀝青。

3.1 原材料質量

PR添加劑，呈黑色、固體、顆粒狀，95%以上含量為纖維聚合物，5%以下為填充物。常溫下可長時間儲存不變質。

瀝青，無需考慮PR添加劑與瀝青的相容性，可隨意選用瀝青，無特殊要求，滿足當地氣候、交通條件以及公路等級的道路石油瀝青即可，不會影響改性效果。

集料，滿足規范要求的常見石料。

3.2 混合料設計

PR瀝青混合料無需單獨做配合比設計，按不加添加劑的要求進行配合比設計后，直接加入添加劑即可。一般是將確定的油石比增加0.2%作為添加PR添加劑后的油石比。

3.3 混合料拌和

該工序的關鍵在于拌和時間的控制。在混合料拌和時，礦料預先加熱到180 ℃～185 ℃，再將熱礦料與PR抗車轍劑同步倒入拌鍋先進行干拌，干拌時間控制為15 s～20 s，再噴入瀝青繼續濕拌，濕拌時間控制為20 s～25 s。要求每盤生產時間控制在50 s～55 s，要求混合料中的瀝青裹覆均勻，以不出現花白料為宜。

在添加礦料與PR抗車轍劑時，應采用人工或機械盡量同步直接投入拌鍋中，以確保其充分的拌和時間。

添加劑摻量可根據項目實際需要選擇摻量。一般添加量為瀝青混合料的0.3%～0.5%。對于交通量大、重型車輛多的特殊路段可摻0.6%。

3.4 溫度控制

PR瀝青混合料的室內實驗方法、步驟與馬歇爾試驗方法相同，但在拌和溫度和時間上按照表1嚴格控制。

3.5 攤鋪碾壓

混合料運輸按改性瀝青混合料要求進行，采取車廂覆蓋措施，要求運到現場的混合料溫度不低于165 ℃。

施工過程中要求碾壓緊跟攤鋪(如圖3所示)，確?；旌狭显谳^高溫度下進行施工，保證壓實度滿足質量要求。

為確保壓實度，壓路機應緊隨鋪攤機，以確保路面在盡可能高的溫度下碾壓成型(如圖4所示)。要求初壓時的混合料溫度不低于150 ℃。從混合料攤鋪至終壓結束，要求時間控制在20 min～30 min，禁止過度碾壓。

表1 PR瀝青混合料拌和溫度

要求路面壓實度達到98%以上，鉆芯試件空隙率不高于7%。

4 結語

在我國，為增強路面的抗車轍性能，高速公路施工中普遍應用SBS改性瀝青。與SBS改性瀝青相比，PR瀝青混合料施工工藝簡單，不影響配合比設計，無需增加任何設備，無需加熱進行瀝青改性，將改性過程中對瀝青性能的影響降低，無需進行改性瀝青的儲存，這些都對延長瀝青的使用壽命是極為有利的。鋪攤后的瀝青面層抗車轍性能不低于改性瀝青SMA路面，且成本與SBS改性瀝青基本持平。

PR瀝青混合料的抗車轍性能顯著，采用了復合改性和低速剪切分散兩大新興技術，是一種性能價格比很高的新材料。工程實踐表明，許多重載交通量大、車轍病害嚴重的路段，采用該技術進行路面修復，修復后的路面穩定性顯著提高，有效遏制了路面車轍及其導致的其他病害，使得路面性能得到改善和提高。

在我國高速公路路面新建或大中修中使用該技術，對其進行推廣和應用，有助于解決瀝青路面長期受車轍病害困擾的問題，使得瀝青路面耐久性顯著提高，路面養護周期顯著延長，經濟效益和社會效益明顯。

參考文獻：

[1] 胡耀輝,王國耀.PR PLAST S添加劑抗車轍劑在高速公路瀝青混合料中的應用研究[J].建筑施工，2006，28(12)：105-106.

[2] 韓燕輝.PR PLAST S～高性能瀝青抗車轍添加劑應用技術研究[J].工程與建設，2015，29(6)：20-22.