探究抗車轍劑對AC-20 瀝青混合料路用性能的影響

梁國松

（廣東華路交通科技有限公司，廣州 510420）

1 項目概況

項目省道S374 線霞山百蓬至麻章田寮村段改建工程全長21.944 km。全線主線采用瀝青路面，瀝青面層鋪裝總厚度180 mm，結構組成為：80 mmGAC-25 瀝青混凝土下面層（GAC-25)+改性乳化瀝青黏層+60 mmGAC-20C 改性瀝青混凝土SBS（Ⅰ-D 型）添加0.4%PE 類路強劑+改性瀝青防水黏結層+40 mmGAC-13C 改性瀝青混凝土SBS（Ⅰ-D 型）。

為研究抗車轍劑對AC-20 瀝青混合料路用性能的影響，選擇在湛江大道主線K0+140～K0+520 段開展GAC-20 中面層試驗，包括車轍試驗、浸水馬歇爾試驗、凍融劈裂試驗、小梁彎曲試驗，試驗段總長度為380 m，寬度為15.4 m。

2 試驗原材料選擇

2.1 瀝青

采用SBS（I-D）改性瀝青。抽檢結果滿足相關規范及圖紙設計要求，檢測結果見表1。

表1 SBS（PG76-22）改性瀝青檢測結果

2.2 集料

粗集料采用項目所在地生產的3～5 mm、5～10 mm、10～20 mm 規格花崗巖材質碎石,抽檢結果滿足相關規范及圖紙設計要求，檢測結果見表2。

表2 粗集料物理性能檢測結果

細集料采用母料為廣西某石場生產的10～20 mm 規格石灰巖材質碎石，經路面機制砂加工廠二次加工，規格為0～3 mm的機制砂，抽檢結果滿足相關規范及圖紙設計要求，檢測結果見表3。

表3 細集料物理性能檢測結果

2.3 礦粉

采用石灰巖材質礦粉，抽檢結果滿足相關規范及圖紙設計要求，檢測結果見表4。

表4 礦粉檢測結果

3 抗車轍劑對AC-20 瀝青混合料路用性能的影響研究

3.1 抗車轍劑對AC-20 瀝青混合料高溫性能的影響

車轍試驗能夠模擬現實當中車輛在瀝青路面行駛時形成車轍的過程，試驗過程較為簡單，但與路面車轍具有較高相關性[1]，因此，本項目中通過車轍試驗來評估AC-20 瀝青混合料路面高溫性能。試驗結果見表5。

表5 不同摻量車轍劑的AC-20 瀝青混合料車轍試驗結果（60 ℃）

可以看出摻入抗車轍劑后，AC-20 瀝青混合料的動穩定度有所提升。不摻抗車轍劑時，瀝青混合料動穩定度的平均值為4 669 次/min；當抗車轍劑摻量為0.4%時，瀝青混合料動穩定度平均值增加至6 743 次/min，相較于赤摻抗車轍劑的瀝青混合料，動穩定度有一定提升；當抗車轍摻量達到0.6%時，瀝青混合料動穩定度平均值高達7 617 次/min。從試驗結果來看，在AC-20 瀝青混合料中摻入抗車轍劑可以使高溫性能得到明顯改善。

3.2 抗車轍劑對AC-20 瀝青混合料水穩定性的影響

瀝青混合料的水穩定性是否良好，決定了其在水作用下是否會發生損壞，為研究抗車轍劑對AC-20 瀝青混合料水穩定性的影響[2]，本項目設計進行浸水馬歇爾試驗與凍融劈裂試驗來評價其水穩定性。

3.2.1 浸水馬歇爾試驗

本試驗中，為便于對比，分別采用抗車轍劑摻量為0%、0.4%、0.6%的瀝青混合料進行試驗，試驗結果見表6。

表6 不同車轍劑摻量的AC-20 瀝青混合料浸水馬歇爾試驗結果

從表6 中可以看出，摻入抗車轍劑并沒有對AC-20 瀝青混合料水的穩定性產生影響，反而顯著改善了瀝青混合料的水穩定性。不摻抗車轍劑時，瀝青混合料的殘留穩定度為87%；當抗車轍劑摻量為0.4%時，瀝青混合料的水穩定性增加至93%，明顯高于規定的技術標準，相較于未摻抗車轍劑的瀝青混合料，水穩定性提高6%；當抗車轍摻量達到0.6%時，瀝青混合料殘留穩定度為95%。從試驗結果來看，在AC-20 瀝青混合料中摻入抗車轍劑可以使水穩定性得到改善[3]。

3.2.2 凍融劈裂試驗

凍融劈裂試驗主要是模擬低溫環境下雨雪對路面的損害，也是評價瀝青路面水穩定性的重要試驗。本項目中，按照JTJ 052—2000《公路工程瀝青及瀝青混合料》中的相關規定制作抗車轍劑摻量為0、0.4%、0.6%的瀝青混合料試件，具體試驗過程如下：（1）試件雙面各擊實50 次，冷卻至室溫脫模，每種試件分別成型8～10 塊；（2）將試件分成2 組，第一組置于25 ℃的水浴中保溫不低于2 h，然后進行劈裂試驗，得到劈裂強度；（3）將第二組試件置于25 ℃水浴中浸泡20 min，然后在730 mmHg 的環境下抽真空約15 min，最后在25 ℃水中浸泡1 h，然后將第二組試件放入塑料袋中，加入約10 mL 水后封口，試件置于-18 ℃的冰箱中冷凍16 h；（4）冷凍結束后取出試件撤去塑料袋，將試件置于60 ℃的恒溫水浴中保溫24 h。然后再將試件放入25 ℃恒溫水浴當中浸泡不低于2 h，之后進行劈裂試驗，得到劈裂強度。試驗結果見表7。

表7 不同車轍劑摻量的AC-20 瀝青混合料凍融劈裂試驗結果

從表7 中可以看出，在瀝青混合料中摻入抗車轍劑后，無論是未凍融劈裂強度還是凍融后劈裂強度都高于未摻抗車轍劑的瀝青混合料，并且強度比也明顯提升。不摻抗車轍劑時，瀝青混合料凍融劈裂強度比為86.1%；當抗車轍劑摻量為0.4%時，瀝青混合料凍融劈裂強度比為93.1%；當抗車轍摻量達到0.6%時，瀝青混合料凍融劈裂強度比為92.7%。試驗結果表明，使用抗車轍劑后AC-20 瀝青混合料的整體性得到改善，抗水損害能力提升，水穩定性表現更加良好。

4 結語

通過對不同摻量抗車轍劑下AC-20 瀝青混合料高溫性能、水穩定性以及低溫性能進行試驗研究，發現使用抗車轍劑可以顯著改善AC-20 瀝青混合料的性能，對于防治車轍病害，延長道路使用壽命具有積極作用。