盧燕華

(韶關(guān)市翔宏公路勘察設計有限公司)

1 主要的試驗材料

1.1 瀝青

以東海牌的SBS 改性瀝青與AH－70 號道路石油瀝青進行試驗，并按照公路瀝青相關(guān)規(guī)定，及其混合料試驗的相關(guān)規(guī)程對瀝青進行指標測試，如下表一與表二所示，即為本試驗中所測瀝青的性能技術(shù)指標結(jié)果與SBS 改性瀝青的性能測試結(jié)果。

表1 所檢測瀝青的性能指標結(jié)果

表2 SBS 改性瀝青的性能測試結(jié)果

1.2 集料

以4.75～9.50 mm 與9.5～16.0 mm 的石灰?guī)r作為粗骨料，以0.0～5.0 mm 的石灰?guī)r作為細集料。在不違背JTGF40—2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中相關(guān)規(guī)定的基礎上，針對本試驗目的及需要等，分別對使用的粗骨料、細集料以及礦粉等的性能指標進行實時檢測，經(jīng)試驗后，發(fā)現(xiàn)其技術(shù)參數(shù)結(jié)果在極大程度上已符合相關(guān)規(guī)定所提出的明確要求。

1.3 抗車轍劑

本試驗中所使用的抗車轍劑LDT－1(見表三)是一種主要由多種聚合物經(jīng)一定復合并改性后所形成的瀝青混合料改性劑材料。由于就通常情況而言，所置入瀝青混合料中的抗車轍劑的摻量均為瀝青混合料用量的0.3%～0.5%為準，因此，在本試驗中，選取0.35%瀝青混合料用量作為抗車轍劑的摻量。

表3 抗車轍劑LDT－1 的物理性能

2 相關(guān)混合料配合比的設計

2.1 礦料級配的設計

以目標級配曲線大致呈S 型曲線的瀝青混合料級配AC－13 型進行試驗。據(jù)有關(guān)研究表明，目標級配曲線與成型瀝青混合料試件的高穩(wěn)定性呈正相關(guān)關(guān)系，即目標級配曲線與S 型曲線越相似，那么，成型瀝青混合料試件所具備的穩(wěn)定性越強，反之，則越弱:如表4 所示，即為具體的混合料目標配合比的設計結(jié)果。

表4 混合料目標配合比的設計結(jié)果

2.2 混合料的制備流程

首先，當攪拌機溫度經(jīng)加熱后上升至165～175 ℃時，置入適量的粗骨料、細集料以及抗車轍劑LDT－1，并于拌和鍋內(nèi)拌和90 s，直到其達到充分混合狀態(tài)。其次，根據(jù)實際情況，置入定量的熱瀝青，并進行100s 左右的持續(xù)攪拌。最后，置入適量礦粉，并攪拌直至均勻。通常情況下，應根據(jù)常規(guī)拌和混合料的質(zhì)量規(guī)定對拌和完畢的成品混合料質(zhì)量進行針對性控制。

2.3 確定油石比

由于我國已明確制定了公路瀝青混凝土路面施工技術(shù)的要求與規(guī)范等，因此，本試驗在相關(guān)理論指導的基礎上，主要以馬歇爾試驗法對瀝青用量進行設計，并通過以目標礦料配合比、不添加抗車轍劑LDT－1 的方式對瀝青混合料的穩(wěn)定度與空隙率等性能指標進行檢測。隨后，通過詳細計算，求得最佳的石油比應為4.9%，但是，根據(jù)相關(guān)油石比的明文規(guī)定，由于抗車轍劑的摻入會對油石比產(chǎn)生一定影響，因此，一般情況下，于計算得出的油石比上增加0.2%才是最佳油石比選擇。

3 抗車轍劑改性瀝青混合料路用性能的評價

3.1 水穩(wěn)定性試驗

據(jù)相關(guān)調(diào)查與研究結(jié)果顯示，當水分通過路面裂縫或空隙浸入路面結(jié)構(gòu)層，并在外荷載的環(huán)境作用下，將會在一定程度上使路面瀝青混合料出現(xiàn)不同程度的軟化與剝落現(xiàn)象，嚴重時，甚至會破壞路面性能，降低集料與瀝青的黏附性。根據(jù)事先已明確的油石比制備相應的馬歇爾試件，分別對雙面進行75 次左右的擊實，并進行標準馬歇爾試驗與浸水馬歇爾試驗。在試驗過程中，瀝青混合料的水穩(wěn)定性主要以馬歇爾的殘留穩(wěn)定度來評價，如下表五所示，即為馬歇爾殘留穩(wěn)定度的試驗結(jié)果，從表中數(shù)據(jù)可知，SBS 改性瀝青與抗車轍劑LDT－1 不僅可在一定程度上提高瀝青混合料的水穩(wěn)定性，且在滿足相關(guān)試驗規(guī)范的基礎上，浸水馬歇爾試驗的殘留穩(wěn)定度不小于85%的要求，而且抗車轍劑LDT－1 的改性效果略優(yōu)于SBS，此外，抗車轍劑LDT－1 的殘留穩(wěn)定度為94.1%，說明其具有較好的水穩(wěn)定性能。

表5 殘留穩(wěn)定度的試驗結(jié)果

3.2 高溫穩(wěn)定性試驗

根據(jù)事先已明確的最佳油石比，待將試驗溫度調(diào)節(jié)至60 ℃時，以0.7 MPa 的輪壓對成型車轍試件進行輪碾，并分別選取雙輪車轍試驗儀與ZCZ－10 型全自動單等對試件進行實時的變形量檢測，隨后，計算出其相應的動穩(wěn)定度。如下表六所示，即為高溫車轍試驗結(jié)果，從表中數(shù)據(jù)可看出，LDT－1 抗車轍劑的改性效果明顯優(yōu)于SBS 改性瀝青的效果。

表6 高溫車轍試驗結(jié)果

3.3 低溫彎曲試驗

首先，根據(jù)事先確定好的最佳油石比，以25 cm×3 cm×3.5 cm 的標準，對經(jīng)碾壓機碾壓成型的試件進行切割。其次，在室溫達15 ℃的環(huán)境下，以50 mm/min 的試驗加載速率進行低溫彎曲試驗，如表7 所示，即為本試驗的低溫破壞應變結(jié)果，從表中不難發(fā)現(xiàn)，雖然SBS 改性瀝青與抗車轍劑LDT－1 均已符合相關(guān)規(guī)定與標準，可有效提高其混合料的低溫性能，但是，SBS 與抗車轍劑LDT－1 改性瀝青的效果卻并不顯著，其中，抗車轍劑LDT－1 不僅在一定程度上使其彎曲強度提高了12.8%，而且還使瀝青混合料的破壞應變提高了17.1%。

表7 低溫破壞應變結(jié)果

4 抗車轍劑的改性機理分析

在拌和再生瀝青混合料期間，熱集料與抗車轍劑LDT－1 將得以逐漸軟化，與此同時，微結(jié)晶區(qū)則在聚合物作用下成為具有一定纖維加筋作用的塑料纖維，因此，為了有效加強混合料內(nèi)部連的相互作用力、進一步穩(wěn)定其結(jié)構(gòu)骨架以及降低成型路面的滲透性等，就必須加強相應膠結(jié)料體系的整體性與相互作用力與瀝青混合料的韌性及承受荷載能力。

5 結(jié)束語

總而言之，將抗車轍劑有效應用于混凝土路面建設，不僅能有效提高瀝青的性能穩(wěn)定性，而且還能在極大程度上提高瀝青混合料的抗裂性能，從而有效延長瀝青的使用壽命，促進公路建設與發(fā)展。

［1］張子賢，楊文海，劉秀平.車轍王抗車轍劑在瀝青混合料中的應用［J］.公路，2010(10).

［2］茍慧萍，林浩東.抗車轍劑在徐湛高速公路中的應用研究［J］.公路，2011，(10).