陜西瀝青路面的(de)(de)建設(she),為行(xing)車提供了(le)很(hen)好(hao)的(de)(de)交(jiao)通環境,提高(gao)了(le)通行(xing)效(xiao)率,加(jia)(jia)快了(le)經濟的(de)(de)發(fa)展。建成運營中(zhong)的(de)(de)高(gao)速(su)公(gong)路(lu),由于(yu)通行(xing)車輛超載(zai)和流量(liang)大等因素影響,往往沒有達到設(she)計的(de)(de)使用年限就會出現各種(zhong)的(de)(de)路(lu)面(mian)病害。其中(zhong)貨車通行(xing)量(liang)大的(de)(de)路(lu)段(duan)主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)產(chan)(chan)生(sheng)車轍,使行(xing)車舒(shu)適性和安全性降低,需要(yao)路(lu)面(mian)養護或者大、中(zhong)修,提高(gao)了(le)運營成本。針(zhen)對這(zhe)一問題(ti),國內外進行(xing)了(le)深入研究。通過分析(xi)瀝青(qing)混合料(liao)(liao)的(de)(de)性能,主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)因為混合料(liao)(liao)的(de)(de)模量(liang)低,提出高(gao)模量(liang)瀝青(qing)混凝土(主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)摻加(jia)(jia)抗車轍劑提高(gao)模量(liang))。通過ANSYS軟件(jian)模擬分析(xi),得出車轍產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)部位主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)集中(zhong)在中(zhong)面(mian)層。
為減(jian)緩車(che)(che)(che)(che)轍早期出現,延長路面使用(yong)壽(shou)命,主要(yao)采用(yong)添加抗(kang)(kang)車(che)(che)(che)(che)轍劑(ji)(ji)(ji)的做法來提高混合料的模量,增加高溫穩(wen)定性(xing)。所使用(yong)的車(che)(che)(che)(che)轍劑(ji)(ji)(ji)主要(yao)有PR PLASTS抗(kang)(kang)車(che)(che)(che)(che)轍劑(ji)(ji)(ji)、PE 抗(kang)(kang)車(che)(che)(che)(che)轍劑(ji)(ji)(ji)、車(che)(che)(che)(che)轍王、橡塑復合型抗(kang)(kang)車(che)(che)(che)(che)轍劑(ji)(ji)(ji)CaR等。PR PLASTS抗(kang)(kang)車(che)(che)(che)(che)轍劑(ji)(ji)(ji)在(zai)國內推廣較早,應(ying)用(yong)案例(li)較多(duo),取得了(le)較好的效果。
1 抗車轍劑的作用機理
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對于抗(kang)車(che)轍劑作(zuo)用機理,不同類型稍有差異。主要可概括為在瀝青(qing)(qing)混(hun)合料(liao)中的(de)增強(qiang)填充、纖(xian)維加筋、增黏(nian)膠結、瀝青(qing)(qing)改(gai)性和彈性恢(hui)復作(zuo)用,從而提高瀝青(qing)(qing)混(hun)合料(liao)高溫穩定(ding)性而不影(ying)響其他路用性能。
①增強填(tian)充(chong)作(zuo)用:抗車轍劑(ji)(ji)都是(shi)以顆(ke)粒(li)形(xing)(xing)狀(zhuang)存(cun)在,當拌和混(hun)合(he)(he)料(liao)(liao)中途加入,顆(ke)粒(li)表面融(rong)化(hua),粘結在礦料(liao)(liao)表面。顆(ke)粒(li)內部(bu)軟化(hua),還以顆(ke)粒(li)存(cun)在,通過施工過程,軟化(hua)后的(de)(de)(de)添加劑(ji)(ji)顆(ke)粒(li)通過塑性(xing)變形(xing)(xing),很好(hao)的(de)(de)(de)填(tian)充(chong)嵌擠到級配骨(gu)架(jia)的(de)(de)(de)空隙中,提高(gao)了密實度,增大礦料(liao)(liao)間的(de)(de)(de)粘結面積,增強混(hun)合(he)(he)料(liao)(liao)之間的(de)(de)(de)相互作(zuo)用力(li)。使混(hun)合(he)(he)料(liao)(liao)力(li)學(xue)性(xing)能得到優化(hua),提高(gao)了混(hun)合(he)(he)料(liao)(liao)抵抗荷(he)載(zai)及(ji)抗車轍的(de)(de)(de)能力(li)。
②纖維(wei)加(jia)筋(jin)作用:瀝青混(hun)合料中融化粘(zhan)結(jie),形成(cheng)空間網狀結(jie)構,類似加(jia)入纖維(wei)。將礦料顆粒緊固在一起(qi),起(qi)到加(jia)筋(jin)作用,提高混(hun)合料整體強度。
③增(zeng)黏(nian)膠結作用:車轍劑(ji)在混合料拌(ban)和過程中加(jia)入,部分融化包裹在礦(kuang)料顆粒(li)表(biao)面(mian)。由于其冷卻(que)后具有較高黏(nian)結性能(neng),使礦(kuang)料之(zhi)間的(de)膠結作用增(zeng)強(qiang),提高了油(you)膜(mo)的(de)界面(mian)黏(nian)結強(qiang)度。
④瀝(li)青(qing)改性作(zuo)用:加入的(de)(de)抗車轍(che)劑,大多是聚酯類高(gao)分子(zi)化合物。在瀝(li)青(qing)混合料施工(gong)后(hou),抗車轍(che)劑慢(man)慢(man)從瀝(li)青(qing)中吸附油分,起(qi)到對瀝(li)青(qing)改性的(de)(de)作(zuo)用,提高(gao)瀝(li)青(qing)的(de)(de)粘附性等(deng)指標,增(zeng)強(qiang)混合料的(de)(de)路用性能。
⑤彈性(xing)恢(hui)復作用。在(zai)瀝青(qing)混合(he)料中(zhong)加入的(de)(de)抗車轍劑,具(ju)(ju)有(you)彈性(xing)變形能(neng)力。在(zai)較高(gao)溫時(shi),起填充作用的(de)(de)顆粒,具(ju)(ju)有(you)使路面(mian)的(de)(de)部分變形恢(hui)復功能(neng),減少了瀝青(qing)混凝土路面(mian)的(de)(de)..變形。
2 高溫穩定性能對比
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2.1 原材
采(cai)(cai)用AC-16的瀝青(qing)(qing)(qing)混凝土(tu),基(ji)準對比原材料包括石灰巖(yan)質礦(kuang)粉、花崗巖(yan)碎石和(he)機制砂。粘(zhan)(zhan)結(jie)料:..組采(cai)(cai)用殼(ke)牌A-90#基(ji)質瀝青(qing)(qing)(qing);另一組粘(zhan)(zhan)結(jie)料采(cai)(cai)用SBS改性瀝青(qing)(qing)(qing);第三組采(cai)(cai)用殼(ke)牌A-90#基(ji)質瀝青(qing)(qing)(qing),在(zai)拌和(he)中摻加0.4%PR PLASTS抗車(che)轍(che)劑(ji)。
集料性能滿足公(gong)路瀝青路面施(shi)工技術規范要(yao)(yao)求,基質(zhi)瀝青和SBS改(gai)性瀝青均滿足要(yao)(yao)求。
2.2 馬歇爾試驗
采用礦質混(hun)合(he)料配(pei)合(he)比設計方(fang)法,按規范范圍要求進行篩分(fen)試驗,計算(suan)各種礦料添(tian)加比例,確(que)定配(pei)比。采用馬(ma)歇爾(er)試驗方(fang)法確(que)定.佳(jia)油(you)(you)石比。得出(chu)在滿足(zu)規范的礦料配(pei)比條(tiao)件下,確(que)定出(chu)..組(zu)油(you)(you)石比為4.7%;另一組(zu)油(you)(you)石比為4.7%;第三組(zu)油(you)(you)石比為4.8%。成型馬(ma)歇爾(er)試件測(ce)試指標(biao)結(jie)果見表1。
由(you)表1可以看(kan)出,三(san)(san)組瀝青混合料的指標都能(neng)滿足要求。但細看(kan)穩定(ding)度(du)(du),各組數(shu)據差異(yi)較(jiao)大。..組穩定(ding)度(du)(du)值.低,第三(san)(san)組穩定(ding)度(du)(du)值.高。這是由(you)于添加PR PLASTS抗車轍劑后,增強填充、纖維加筋、增黏膠結、瀝青改性(xing)作用發揮(hui)的結果(guo),提(ti)高了(le)力學指標。
3 高溫穩定性分析
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根據2.2中(zhong)的配(pei)合比,成型三(san)(san)組(zu)車轍板(ban),每組(zu)三(san)(san)個批(pi)次(ci)。按照T0 719-1993規程的試驗方法(fa),進行瀝(li)青(qing)混合料不同溫(wen)(wen)度下高溫(wen)(wen)穩(wen)定性試驗評(ping)定。由于(yu)中(zhong)面層是路面中(zhong)溫(wen)(wen)度峰值.高部位(wei),所以(yi)采(cai)用(yong)60 ℃、70 ℃、80 ℃三(san)(san)個溫(wen)(wen)度進行車轍試驗,結果見表(biao)2。
由表2可以看出,在不(bu)同的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)下,動(dong)穩(wen)定度(du)(du)的(de)(de)變化趨勢是相同的(de)(de)。隨著(zhu)溫(wen)(wen)度(du)(du)升高動(dong)穩(wen)定度(du)(du)值在降(jiang)低。..組,溫(wen)(wen)度(du)(du)由60~70 ℃動(dong)穩(wen)定度(du)(du)下降(jiang)58.8%,由70~80 ℃下降(jiang)67.2%;第(di)二組,分別(bie)下降(jiang)56.5%和69.0%;第(di)三組,分別(bie)下降(jiang)7.2%和38.6%。從(cong)下降(jiang)的(de)(de)比(bi)率來(lai)看,摻加抗(kang)(kang)車(che)轍劑(ji)后溫(wen)(wen)度(du)(du)敏感性(xing)降(jiang)低,高溫(wen)(wen)抗(kang)(kang)車(che)轍性(xing)能(neng)明顯提高。再(zai)從(cong)不(bu)同溫(wen)(wen)度(du)(du)各組數值看,摻加抗(kang)(kang)車(che)轍劑(ji)一組明顯高于(yu)前兩組,說明其高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)能(neng)不(bu)僅強于(yu)基質瀝(li)青混合料,而且好(hao)于(yu)SBS改(gai)性(xing)瀝(li)青混合料。當溫(wen)(wen)度(du)(du)升高時,這種趨勢越明顯。
4 施工方式(shi)
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摻加PR PLASTS抗車轍劑的(de)(de)(de)瀝(li)青(qing)混(hun)(hun)合(he)(he)料(liao)(liao)(liao)(liao)施(shi)工(gong)方法(fa)和(he)(he)普通瀝(li)青(qing)混(hun)(hun)合(he)(he)料(liao)(liao)(liao)(liao)差異不大,有(you)(you)較好的(de)(de)(de)適應(ying)性。主(zhu)要差異是投(tou)(tou)放,方式有(you)(you)機(ji)(ji)器投(tou)(tou)放與人(ren)工(gong)投(tou)(tou)放兩(liang)種。機(ji)(ji)器投(tou)(tou)放是指在(zai)(zai)拌和(he)(he)樓(lou)上安裝投(tou)(tou)料(liao)(liao)(liao)(liao)機(ji)(ji),該投(tou)(tou)料(liao)(liao)(liao)(liao)機(ji)(ji)有(you)(you)感應(ying)計量(liang)裝置,只需人(ren)工(gong)直接投(tou)(tou)入足量(liang)的(de)(de)(de)抗車轍劑,然后投(tou)(tou)料(liao)(liao)(liao)(liao)機(ji)(ji)根據每(mei)鍋混(hun)(hun)合(he)(he)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)質量(liang)按照0.4%的(de)(de)(de)比例稱(cheng)(cheng)好PR抗車轍劑自(zi)動投(tou)(tou)放車轍劑與碎(sui)石混(hun)(hun)合(he)(he)料(liao)(liao)(liao)(liao)同時進入拌缸(gang)(gang)進行(xing)干(gan)拌。人(ren)工(gong)投(tou)(tou)放是指在(zai)(zai)拌和(he)(he)樓(lou)上拌缸(gang)(gang)旁設(she)置一定高(gao)度的(de)(de)(de)漏斗(dou),根據每(mei)鍋混(hun)(hun)合(he)(he)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)質量(liang)人(ren)工(gong)稱(cheng)(cheng)取0.4%比例的(de)(de)(de)PR抗車轍劑,在(zai)(zai)碎(sui)石混(hun)(hun)合(he)(he)料(liao)(liao)(liao)(liao)進入拌缸(gang)(gang)時,由人(ren)工(gong)投(tou)(tou)放到拌缸(gang)(gang)進行(xing)干(gan)拌。對溫(wen)度比較敏感,主(zhu)要注意溫(wen)度控制(zhi)。
5 結 論
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添(tian)加PR PLASTS,對(dui)提高瀝(li)青(qing)混合料(liao)高溫抗車(che)轍能(neng)力(li)效果顯著;添(tian)加簡便,工序簡單,能(neng)獲得良好性(xing)能(neng)。因此(ci)適用于(yu)高溫地(di)區重(zhong)交通高等級公(gong)路瀝(li)青(qing)路面(mian)、重(zhong)載(zai)車(che)較(jiao)多的地(di)區及上(shang)下坡路段(duan)等。