歡迎訪問瑞欣(陜西)瀝青材料有限公司官方網(wǎng)站!
陜西瀝青路面的建設(shè),為行車提供了很好的交通環(huán)境,提高了通行效率,加快了經(jīng)濟的發(fā)展。建成運營中的高速公路,由于通行車輛超載和流量大等因素影響,往往沒有達到設(shè)計的使用年限就會出現(xiàn)各種的路面病害。其中貨車通行量大的路段主要產(chǎn)生車轍,使行車舒適性和安全性降低,需要路面養(yǎng)護或者大、中修,提高了運營成本。針對這一問題,國內(nèi)外進行了深入研究。通過分析瀝青混合料的性能,主要因為混合料的模量低,提出高模量瀝青混凝土(主要是摻加抗車轍劑提高模量)。通過ANSYS軟件模擬分析,得出車轍產(chǎn)生的部位主要集中在中面層。
為減緩車轍早期出現(xiàn),延長路面使用壽命,主要采用添加抗車轍劑的做法來提高混合料的模量,增加高溫穩(wěn)定性。所使用的車轍劑主要有PR PLASTS抗車轍劑、PE 抗車轍劑、車轍王、橡塑復(fù)合型抗車轍劑CaR等。PR PLASTS抗車轍劑在國內(nèi)推廣較早,應(yīng)用案例較多,取得了較好的效果。
1 抗車轍劑的作用機理
---------------------------------
對于抗車轍劑作用機理,不同類型稍有差異。主要可概括為在瀝青混合料中的增強填充、纖維加筋、增黏膠結(jié)、瀝青改性和彈性恢復(fù)作用,從而提高瀝青混合料高溫穩(wěn)定性而不影響其他路用性能。
①增強填充作用:抗車轍劑都是以顆粒形狀存在,當(dāng)拌和混合料中途加入,顆粒表面融化,粘結(jié)在礦料表面。顆粒內(nèi)部軟化,還以顆粒存在,通過施工過程,軟化后的添加劑顆粒通過塑性變形,很好的填充嵌擠到級配骨架的空隙中,提高了密實度,增大礦料間的粘結(jié)面積,增強混合料之間的相互作用力。使混合料力學(xué)性能得到優(yōu)化,提高了混合料抵抗荷載及抗車轍的能力。
②纖維加筋作用:瀝青混合料中融化粘結(jié),形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),類似加入纖維。將礦料顆粒緊固在一起,起到加筋作用,提高混合料整體強度。
③增黏膠結(jié)作用:車轍劑在混合料拌和過程中加入,部分融化包裹在礦料顆粒表面。由于其冷卻后具有較高黏結(jié)性能,使礦料之間的膠結(jié)作用增強,提高了油膜的界面黏結(jié)強度。
④瀝青改性作用:加入的抗車轍劑,大多是聚酯類高分子化合物。在瀝青混合料施工后,抗車轍劑慢慢從瀝青中吸附油分,起到對瀝青改性的作用,提高瀝青的粘附性等指標(biāo),增強混合料的路用性能。
⑤彈性恢復(fù)作用。在瀝青混合料中加入的抗車轍劑,具有彈性變形能力。在較高溫時,起填充作用的顆粒,具有使路面的部分變形恢復(fù)功能,減少了瀝青混凝土路面的..變形。
2 高溫穩(wěn)定性能對比
---------------------------
2.1 原材
采用AC-16的瀝青混凝土,基準(zhǔn)對比原材料包括石灰?guī)r質(zhì)礦粉、花崗巖碎石和機制砂。粘結(jié)料:..組采用殼牌A-90#基質(zhì)瀝青;另一組粘結(jié)料采用SBS改性瀝青;第三組采用殼牌A-90#基質(zhì)瀝青,在拌和中摻加0.4%PR PLASTS抗車轍劑。
集料性能滿足公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范要求,基質(zhì)瀝青和SBS改性瀝青均滿足要求。
2.2 馬歇爾試驗
采用礦質(zhì)混合料配合比設(shè)計方法,按規(guī)范范圍要求進行篩分試驗,計算各種礦料添加比例,確定配比。采用馬歇爾試驗方法確定.佳油石比。得出在滿足規(guī)范的礦料配比條件下,確定出..組油石比為4.7%;另一組油石比為4.7%;第三組油石比為4.8%。成型馬歇爾試件測試指標(biāo)結(jié)果見表1。
由表1可以看出,三組瀝青混合料的指標(biāo)都能滿足要求。但細看穩(wěn)定度,各組數(shù)據(jù)差異較大。..組穩(wěn)定度值.低,第三組穩(wěn)定度值.高。這是由于添加PR PLASTS抗車轍劑后,增強填充、纖維加筋、增黏膠結(jié)、瀝青改性作用發(fā)揮的結(jié)果,提高了力學(xué)指標(biāo)。
3 高溫穩(wěn)定性分析
------------------------
根據(jù)2.2中的配合比,成型三組車轍板,每組三個批次。按照T0 719-1993規(guī)程的試驗方法,進行瀝青混合料不同溫度下高溫穩(wěn)定性試驗評定。由于中面層是路面中溫度峰值.高部位,所以采用60 ℃、70 ℃、80 ℃三個溫度進行車轍試驗,結(jié)果見表2。
由表2可以看出,在不同的溫度下,動穩(wěn)定度的變化趨勢是相同的。隨著溫度升高動穩(wěn)定度值在降低。..組,溫度由60~70 ℃動穩(wěn)定度下降58.8%,由70~80 ℃下降67.2%;第二組,分別下降56.5%和69.0%;第三組,分別下降7.2%和38.6%。從下降的比率來看,摻加抗車轍劑后溫度敏感性降低,高溫抗車轍性能明顯提高。再從不同溫度各組數(shù)值看,摻加抗車轍劑一組明顯高于前兩組,說明其高溫穩(wěn)定性能不僅強于基質(zhì)瀝青混合料,而且好于SBS改性瀝青混合料。當(dāng)溫度升高時,這種趨勢越明顯。
4 施工方式
---------------
摻加PR PLASTS抗車轍劑的瀝青混合料施工方法和普通瀝青混合料差異不大,有較好的適應(yīng)性。主要差異是投放,方式有機器投放與人工投放兩種。機器投放是指在拌和樓上安裝投料機,該投料機有感應(yīng)計量裝置,只需人工直接投入足量的抗車轍劑,然后投料機根據(jù)每鍋混合料的質(zhì)量按照0.4%的比例稱好PR抗車轍劑自動投放車轍劑與碎石混合料同時進入拌缸進行干拌。人工投放是指在拌和樓上拌缸旁設(shè)置一定高度的漏斗,根據(jù)每鍋混合料的質(zhì)量人工稱取0.4%比例的PR抗車轍劑,在碎石混合料進入拌缸時,由人工投放到拌缸進行干拌。對溫度比較敏感,主要注意溫度控制。
5 結(jié) 論
---------
添加PR PLASTS,對提高瀝青混合料高溫抗車轍能力效果顯著;添加簡便,工序簡單,能獲得良好性能。因此適用于高溫地區(qū)重交通高等級公路瀝青路面、重載車較多的地區(qū)及上下坡路段等。