張國杰

(承德市公路工程管理處)

省道平青樂線冀蒙界至平泉公路(承德段)，路線全長39 km，為二級公路。該項目平泉段途徑鐵礦礦區(qū)，由于道路縱坡大，車體重，車輛行駛速度緩慢，在車輛輪胎反復(fù)作用下，易出現(xiàn)車轍病害。為防止重載交通作用下路面車轍的產(chǎn)生，從提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性入手，開展抗車轍瀝青混合料路用性能試驗研究，鋪筑試驗路，解決平青樂二級公路縱坡路段車轍問題。

1 原材料性質(zhì)分析

上面層采用AC－13 型瀝青混凝土混合料，下面層采用ATB－25 型瀝青穩(wěn)定碎石混合料。各原材料產(chǎn)地為:瀝青為盤錦90 號，海川產(chǎn)“車轍王”抗車轍劑。

1.1 瀝青

對基質(zhì)瀝青按JTG F40 －2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》要求進行了規(guī)定項目的試驗。實驗結(jié)果表明，選用的瀝青符合90 號A 級瀝青技術(shù)要求。

1.2 礦料

粗集料選用20 ～30 mm、15 ～20 mm、10 ～15 mm 及5～10 mm 石灰?guī)r，細集料采用天然砂及0 ～5 mm 石灰?guī)r，礦粉，對各規(guī)格集料所測項目均符合JTG F40 －2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》關(guān)于二級公路瀝青混合料用集料質(zhì)量技術(shù)要求。

2 摻抗車轍劑瀝青性能對比試驗

試驗選用深圳海川工程科技有限公司產(chǎn)的車轍王，是一種由多種聚合物復(fù)合成的瀝青混合料添加劑，它通過集料表面的增粘、加筋、填充以及瀝青改性、彈性恢復(fù)等多重作用而大幅提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，并對混合料的水穩(wěn)定性和低溫抗裂性也有改善。對比試驗分別對盤錦90#瀝青、摻0.3%抗車轍王、摻0.4%抗車轍王、摻0.5%抗車轍王四種情況下瀝青針入度、延度、軟化點進行性能試驗。試驗結(jié)果見表2。

表2 瀝青性能對比試驗結(jié)果

2.1 針入度試驗結(jié)果分析

摻加抗車轍王添加劑后當(dāng)量軟化點T800。經(jīng)計算高于基質(zhì)瀝青，且隨著摻量增加而增大;說明加入抗車轍王添加劑能提高瀝青的高溫穩(wěn)定性。

2.2 延度試驗結(jié)果分析

從延度試驗數(shù)據(jù)可見:加入抗車轍王添加劑后10 ℃、15℃延度顯著下降，且隨著摻加量的增多，延度下降越明顯，這說明根據(jù)延度試驗指標(biāo)，加入抗車轍王添加劑后瀝青低溫性能會有所下降。

2.3 軟化點試驗結(jié)果分析

(1)加入抗車轍王添加劑后，瀝青的軟化點明顯增高，說明加入抗車轍王可以增強瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和抗車轍性能;

(2)隨著抗車轍王摻量的增加，瀝青軟化點也越高。且增加的幅度逐漸提高，基質(zhì)瀝青加入0.3%抗車轍王后，軟化點升高5 ℃，但入0.4%抗車轍王后，軟化點升高近7 ℃。摻入0.5%抗車轍王后，軟化點升高11 ℃。可見，對這三個摻量來說，就高溫車轍來說0.5%是最佳摻量。

3 摻抗車轍王ATB－25 瀝青穩(wěn)定碎石性能試驗

3.1 ATB－25 級配設(shè)計

良好的礦料級配組成，應(yīng)該使其空隙率在熱穩(wěn)定性容許的條件下最小，保證礦料之間及礦料與瀝青之間的相互作用良好，使結(jié)構(gòu)瀝青充分裹覆礦料的表面，從而最大限度發(fā)揮混合料的結(jié)構(gòu)強度效應(yīng)，從而是混合料具有很強的抗車轍性能，以獲得最佳的路用品質(zhì)。在選用礦料級配時，應(yīng)根據(jù)級配理論和當(dāng)?shù)貙嶋H使用情況調(diào)查，最后確定出滿足工程實際需要的礦料級配曲線見圖1?？管囖H劑為外摻，摻量為瀝青混合料重量的0.3%，最佳油石比為3.5%，建議油石比范圍為3.4 % ～3.6%。

圖1 ATB－25 級配曲線

3.2 ATB－25 瀝青混合料路用性能分析

(1)高溫抗車轍試驗結(jié)果分析

瀝青混合料高溫穩(wěn)定性車轍試驗按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTJ052 －2000)的T0719 －1993 試驗方法進行，其試驗結(jié)果見表3。

表3 車轍試驗結(jié)果

從試驗結(jié)果可知，添加抗車轍王車轍劑之后瀝青混合料的動穩(wěn)定度增加近一半，車轍深度也大大低于未加抗車轍劑時的深度，這說明了抗車轍劑很大程度的提高了混合料的高溫穩(wěn)定性。

(2)抗水損壞研究

根據(jù)現(xiàn)行試驗規(guī)范，采用浸水馬歇爾試驗殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強度來評價瀝青混合料的抗水損壞性能。試驗數(shù)據(jù)見表4。

表4 瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強度比

由表4 可知:添加抗車轍王車轍劑的瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度和劈裂強度比均有所增加，提高了混合料的抗水損害能力，有助于提高路面的使用壽命。

(3)低溫抗裂性能研究

試驗按照瀝青混合料彎曲試驗規(guī)程進行，在MTS 公司生產(chǎn)的材料試驗機上進行試驗，結(jié)果見表5。

表5 不同抗車轍王摻入量下瀝青混合料的彎曲強度

由表5 可知，摻入車轍劑的瀝青混合料的極限彎拉強度都有所增加，其極限彎拉應(yīng)變減少，表明車轍劑對于混合料的低溫性能有一定影響，隨著抗車轍劑摻量增加瀝青模量增加。

4 結(jié)束語

根據(jù)室內(nèi)試驗結(jié)果，2009年在省道平青樂二級公路中選取長1.6 km 的長大縱坡作為試驗路段，鋪筑了路面結(jié)構(gòu)為3 cm AC－13 上面層+粘層油+6 cm 盤錦90#瀝青+摻0.4%抗車轍劑的ATB－25 下面層的試驗路，通過三年的長期檢測，車轍在規(guī)范允許范圍內(nèi)，取得了良好的經(jīng)濟和社會效益，建議在其他建設(shè)項目中推廣應(yīng)用。

［1］伍石生，徐希娟.摻加PRPLASTS 抗車轍劑的瀝青混合料性能研究［J］.公路，2005，(1).

［2］丁慶軍等. 瀝青混凝土抗車轍劑研究及應(yīng)用［J］. 中外公路，2008，(1).