長安大學公路學院 郄磊堂
內蒙古高等級公路建設開發(fā)有限責任公司 王新寬
PR抗車轍劑對瀝青混合料性能的影響
長安大學公路學院 郄磊堂
內蒙古高等級公路建設開發(fā)有限責任公司 王新寬
近年來,由于經濟迅速發(fā)展,公路交通量也迅速增長,公路載重車輛比例增加,特別是車輛的超載現(xiàn)象嚴重,使路面極易產生車轍。車轍會使公路表面產生較大變形,輪跡處的瀝青混凝土層厚度減薄,致使面層及路面結構的整體強度削弱,嚴重影響公路的使用壽命。PR抗車轍劑由法國PR INDUSTRIE有限公司和法國中央路橋實驗室LCPC于1990年共同研制,可以有效改善瀝青和瀝青混合料的使用性能,增強公路的抗車轍能力。本文,筆者論述了PR抗車轍劑對瀝青及瀝青混合料的改性性能。
對PR改性瀝青的性能評價,本文,筆者選擇了針入度、軟化點、和延度三大常規(guī)指標,瀝青選用中石油克拉瑪依生產的“昆侖牌”翼龍系列AH-90#A級瀝青,PR抗車轍劑摻量分別為1.5%、3.5%和5.5%。
把瀝青加熱到150℃,按一定的比例摻入PR抗車轍劑,繼續(xù)加熱攪拌10分鐘左右,使改性劑充分分散到基質瀝青中,然后邊加熱邊攪拌,放入170~190℃溫度的烘箱中約1h,取出并在170~190℃的溫度下剪切15min,即可澆注瀝青試模,然后進行三大指標測試實驗,實驗結果如表1所示。
表1 瀝青指標測試結果
由表1試驗數據可知,加入PR抗車轍劑后,隨著PR抗車轍劑摻量的增加,針入度明顯減小,軟化點增加。針入度減小說明溫度敏感性降低,軟化點增加說明其抗高溫變形能力有所提高。加入PR抗車轍劑后,瀝青的延度減小,說明PR抗車轍劑在改善高溫性能的同時會降低瀝青的低溫性能,但是延度的降幅不大,只要適當控制PR抗車轍劑的摻量,對瀝青的低溫性能的影響就會較小。
粗集料采用石灰軋制的碎石,石屑為石灰石軋制的石屑,礦粉為天水五十里鋪生產的礦粉,由于PR抗車轍劑主要應用于上面層或中面層,所以級配采用AC-20C的級配,其合成級配如表2所示。
表2 AC-20C混合料合成級配
PR抗車轍劑添加量采用法國PR公司推薦的用于高速公路的最佳摻量0.4%,未摻入PR抗車轍劑的瀝青混合料通過馬歇爾試驗方法確定最佳油石比為4.6%,摻入PR抗車轍劑之后根據法國PR公司的推薦,油石比在原有基礎上增加0.2,即最佳油石比為4.8%。在瀝青混合料的性能試驗中,根據《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》(JTGF40-2004),抗水損壞性能采用凍融劈裂試驗TSR指標和浸水馬歇爾試驗殘留穩(wěn)定度指標,高溫性能主要采用車轍試驗動穩(wěn)定度指標,低溫性能采用低溫小梁試驗中的破壞應變。其對比試驗結果如表3所示。
表3 AC-20C混合料基本性能
由表3數據可知,摻入0.4%的PR抗車轍劑之后,瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性有了極大提高,動穩(wěn)定度提高了將近14倍,水穩(wěn)定性也有了較大改善,但是低溫性能略有降低,但降幅很小。
PR抗車轍劑可以有效改善瀝青以及瀝青混合料的高溫性能,提高路面的抗車轍能力,但是關于PR抗車轍劑對混合料的低溫性能的影響還需進一步研究,在車轍病害比較嚴重的地區(qū),可以添加PR抗車轍劑來改善其高溫穩(wěn)定性,提高公路的抗車轍能力。