張 敏

（山西省交通科學研究院，山西 太原 030006）

瀝青路面由于車輛的渠化交通，車轍是瀝青混凝土路面的一種破壞形式，特別在交通量較大，重載交通較多，當?shù)叵募靖邷剌^高，高溫持續(xù)時間長的路段，更易形成車轍病害。

本文主要研究德國巴賽爾集團生產(chǎn)的道路抗車轍產(chǎn)品Domix抗車轍劑,通過分析，其中不但含有PE塑料，還含有適量的SBS改性劑，另外還有分散劑、抗老化劑、增塑劑等多種可以改善瀝青混合料高低溫、抗老化性能的化學成分。

Domix抗車轍劑在高溫下部分溶化，其溶化的部分在瀝青中以極為離散的狀態(tài)凝固，形成高強而穩(wěn)定的固化結構，部分溶化的成分與少量未溶化的部分裹附在石料表面，使石料與瀝青之間形成橋接作用。另外，Domix溶化的部分與瀝青發(fā)生化學反應，提高了瀝青的彈性恢復性能。

1 Domix混合料拌和工藝

Domix為SBS及PE等成分的混合體，拌和站生產(chǎn)時按摻量要求與190～200℃粗集料同步加入，攪拌10 s,再加入瀝青攪拌不少于30 s。試驗室拌和時，先進行Domix與集料拌和30 s,再加入瀝青拌和90 s，再加礦粉拌和90 s[1-2]。

2 馬歇爾試驗

采用AC-20C型混合料，集料采用10～20 mm,5～10 mm，3～5 mm，0～3 mm石灰?guī)r碎石，瀝青采用克拉瑪依90號A級基層瀝青，Domix摻量為混合料質(zhì)量的0.3%，10～20 mm∶5～10 mm∶3～5 mm∶0～3 mm∶礦粉=41%∶17%∶5%∶32%∶5%,通過馬歇爾試驗，確定混合料體積指標見表1。

表1 Domix瀝青混合料馬歇爾試驗結果

3 不同溫度高溫性能

本文采用60℃、65℃、70℃、75℃進行高溫穩(wěn)定性試驗，逐級升高試驗溫度的方法表征Domix瀝青混合料動穩(wěn)定度抗衰減能力。試驗結果見表2。

表2 不同溫度動穩(wěn)定度試驗結果

表3 相對60℃不同溫度動穩(wěn)定度衰減比例

從表2、表3可以看出，Domix瀝青混合料及SBS改性瀝青混合料隨試驗溫度的升高，動穩(wěn)定度呈下降趨勢，Domix混合料動穩(wěn)定度下降趨勢比SBS改性瀝青混合料慢很多，表明Domix瀝青混合料感溫性能比SBS改性瀝青混合料小很多。當試驗溫度為75℃時，SBS改性瀝青混合料的抗車轍性能與基質(zhì)瀝青混合料的抗車轍性能相近，而添加Domix瀝青混合料的抗車轍性能仍具有很高的動穩(wěn)定度，所以，從高溫性能方面來說，在高溫天氣持續(xù)時間長、高溫極端氣溫高的地區(qū)使用Domix瀝青混合料性能優(yōu)于SBS改性瀝青混合料。

4 水穩(wěn)定性能

通過對SBS改性瀝青混合料及Domix瀝青混合料水穩(wěn)定性試驗，試驗結果見表4。

表4 不同瀝青混合料水穩(wěn)定性試驗結果

從表4可知，Domix瀝青混合料水穩(wěn)定性略低于SBS改性瀝青混合料，但滿足瀝青路面規(guī)范要求；Domix摻量從0.2%增加到0.3%時，水穩(wěn)定性略有增加，表明在一定幅度內(nèi)增加Domix摻量，對混合料的水穩(wěn)定性是有益的。

5 低溫抗裂性能

瀝青路面的開裂是由于作用于瀝青混合料內(nèi)部的疲勞應力和溫度應力產(chǎn)生的應變值超過了瀝青混合料所能承受的極限應力和極限應變[3]。瀝青混凝土的破壞不僅與瀝青混凝土的強度有關，也與瀝青混凝土的變形能力有關，因此單獨采用極限應力或極限應變都不能很好地反映瀝青混凝土的低溫開裂能力，如勁度模量、蠕變速率等都是不全面的，在評價瀝青混凝土性能時，瀝青混凝土破壞過程可以看作為能量耗散的過程，低溫條件下，瀝青混凝土可以看作為彈性材料，瀝青混合料儲存的彈性應變能越多，低溫抗裂性能就越好，所以使用應變能密度評價瀝青混合料低溫性能較為合理[4-5]。

對SBS改性瀝青混合料及不同摻量Domix瀝青混合料的低溫性能進行試驗，試驗結果見表5。

表5 不同瀝青混合料低溫性能試驗結果

從表5低溫彎曲破壞應變來看，不同摻量Domix瀝青混合料的低溫彎曲破壞應變都小于SBS改性瀝青混合料，Domix瀝青混合料隨Domix摻量的增加，低溫彎曲破壞應變增加，所以在考慮動穩(wěn)定度及成本的情況下，Domix摻量宜取高限。

從彎曲應變能密度來看，Domix瀝青混合料的應變能密度大于SBS改性瀝青混合料，其排序為0.3%Domix瀝青混合料大于0.2%Domix瀝青混合料大于4.5%SBS改性瀝青混合料，且Domix瀝青混合料的應變能密度比SBS改性瀝青混合料大很多，說明添加Domix抗車轍劑的混合料低溫性能相比SBS改性瀝青混合料有所提高，在一定程度上，提高Domix摻量有助于提高瀝青混合料的抗裂性能。

6 結語

a)采用60℃、65℃、70℃、75℃進行不同混合料高溫穩(wěn)定性試驗，試驗結果表明，隨試驗溫度的升高，0.3%Domix瀝青混合料動穩(wěn)定度下降趨勢比SBS改性瀝青混合料慢很多。試驗溫度為75℃時，Domix瀝青混合料動穩(wěn)定度衰減了60℃動穩(wěn)定度值的21.8%，而4.5%SBS改性瀝青混合料衰減了60℃動穩(wěn)定度值的82.4%，表明Domix瀝青混合料在高溫下動穩(wěn)定度高且溫度敏感性弱。

b)Domix瀝青混合料的浸水殘留穩(wěn)定度及凍融劈裂強度比都略低于SBS改性瀝青混合料，但都在規(guī)范要求范圍內(nèi)，在一定幅度內(nèi)增加Domix摻量，可提高混合料的水穩(wěn)定性。

c)低溫彎曲破壞應變不能很好地評價瀝青混合料的低溫抗裂性能。通過分析，瀝青混合料彎曲破壞過程是能量耗散的過程，瀝青混合料的彎曲應變能密度可以很好地評價瀝青混合料的低溫抗裂能力，低溫抗裂能力排序為0.3%Domix瀝青混合料大于0.2%Domix瀝青混合料大于4.5%SBS改性瀝青混合料。所以適當提高Domix抗車轍劑的摻量有助于提高瀝青混合料的低溫抗裂性能。