抗車轍劑對(duì)瀝青混合料路用性能影響試驗(yàn)研究

劉 勇 季學(xué)亮 戴俊巍 彭 勇

(1. 中鐵二院重慶勘察設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，重慶 400023；2. 浙江大學(xué)交通工程研究所，浙江 杭州 310058)

1 試驗(yàn)材料

本研究選用市面上常見的五種抗車轍劑，此處稱之為抗車轍劑a、抗車轍劑b、抗車轍劑c、抗車轍劑d，以及抗車轍劑e；集料采用玄武巖；瀝青采用中石化70#石油瀝青。以AC-20 為例，按照J(rèn)TJ 052–2000《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》，通過(guò)輪碾成型的方法成型車轍板塊試件，通過(guò)擊實(shí)成型標(biāo)準(zhǔn)的馬歇爾試件。瀝青混合料集料級(jí)配，如表1 所示。

表1 集料級(jí)配

2 抗車轍劑對(duì)瀝青混合料路用性能影響

2.1 高溫穩(wěn)定性能

車轍試驗(yàn)的豎向位移與時(shí)間曲線，如圖1 所示。車轍試驗(yàn)的動(dòng)穩(wěn)定度，見表2 所示。

圖1 車轍試驗(yàn)曲線

圖1 中曲線表明，不同組試件車轍試驗(yàn)的豎向位移和時(shí)間曲線是不同的，但總體的變化趨勢(shì)相同。車轍試驗(yàn)在最初的五分鐘內(nèi)產(chǎn)生較大的豎向位移，隨后呈緩慢增加趨勢(shì)并趨于平穩(wěn)。同組試件車轍試驗(yàn)曲線也不同，這主要是因?yàn)闉r青混合料是非均勻的，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同。將圖1 中b、c、d、e、f 圖，分別和a 圖（參照項(xiàng)） 進(jìn)行對(duì)比，可以看出，加入五種抗車轍劑的試件豎向位移都比參照項(xiàng)要低，都能不同程度的減少路面的車轍深度。

表2 車轍試驗(yàn)結(jié)果

表2 中，抗車轍劑b 提高抗車轍性能作用最為明顯，可以達(dá)到300%左右，抗車轍劑a 提高抗車轍性能稍差，大概在100%左右，其余3 種抗車轍劑均可提高抗車轍性能達(dá)到200%以上。

表3 低溫彎曲試驗(yàn)結(jié)果

2.2 低溫抗裂性能

表3 中數(shù)據(jù)表明，抗車轍劑可以明顯提高瀝青混合料低溫抗裂性能，且不同抗車轍劑對(duì)瀝青混合料的抗低溫性能影響不同。表3 中，添加抗車轍劑d、抗車轍劑c 以及抗車轍劑a 對(duì)瀝青混合料的低溫抗裂性能提高作用比較明顯，都可以達(dá)到100%以上。

2.3 疲勞性能

表4 疲勞試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)時(shí)候采用正弦波的加載形式進(jìn)行加載，以0.3 級(jí)位荷載作為峰值應(yīng)力即以0.3F 作為峰值應(yīng)力，試驗(yàn)溫度為15°。試驗(yàn)結(jié)果，如表4 所示。

表4 中數(shù)據(jù)表明，抗車轍劑對(duì)瀝青混合料的疲勞壽命都有一定的提高，且不同抗車轍劑對(duì)疲勞壽命的影響不同。表4 中，在相同加載級(jí)位時(shí)，抗車轍劑e 對(duì)瀝青混合料疲勞壽命的提高最大，疲勞壽命可以提高50%左右，其余抗車轍劑疲勞壽命也可提高10%到30%左右。

2.4 抗水損害性能

按表1 中集料級(jí)配，擊實(shí)成型馬歇爾試件，每種混合料平行試件8 個(gè)。將每種混合料的8 個(gè)試件平分兩組，每組3個(gè)，第一組在室溫保存；第二組經(jīng)過(guò)真空飽水后，放到-18°C 冰箱中保持16 小時(shí)，取出后放入60°C 的恒溫水槽中保溫24 小時(shí)，之后將兩組試件在25°C 水槽中保溫2 小時(shí)。取出試件后進(jìn)行劈裂試驗(yàn)，加載速率為50mm/min。劈裂強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果，如表5 所示。

表5 凍融劈裂試驗(yàn)結(jié)果

從表5 可以看出，抗車轍劑一般能夠提高瀝青混合料抗水損壞性能，且不同抗車轍劑對(duì)瀝青混合料抗水損壞性能的提高程度不同。

3 結(jié)語(yǔ)

相對(duì)于未添加抗車轍劑的瀝青混合料，添加抗車轍劑后的瀝青混合料各項(xiàng)路用性能都有所提高，抗車轍劑對(duì)瀝青混合料路用性能的提高有一定的促進(jìn)作用。不同的抗車轍劑對(duì)瀝青混合料路用性能的影響不同。