瀝青混合料中加入塑性材料后效果的淺談

金家明，陳明山，張孟偉

（1.S105巢湖至烏江段公路改建工程指揮部，安徽 巢湖 238200；2.巢湖捷成監(jiān)理，安徽 巢湖 238000；3.北京新橋技術(shù)發(fā)展有限公司，北京 100088）

瀝青路面具有表面平整、無(wú)接縫、行車舒適、耐磨、振動(dòng)小、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)便、適宜于分期修建等優(yōu)點(diǎn)，因此在我國(guó)各級(jí)公路建設(shè)中被廣泛使用。近年，在我國(guó)高等級(jí)公路和城市主要干道中，車轍已成為瀝青路面的主要病害之一。特別是在重載高速公路、城市道路交叉口、公交?？空镜嚷范?，路面車轍病害尤為突出，較深的甚至達(dá)到10 cm以上，給行車安全帶來(lái)極大威脅。防治車轍病害，應(yīng)從路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、針對(duì)性的高性能材料應(yīng)用、配合比設(shè)計(jì)優(yōu)化、施工質(zhì)量管理等多方面因素著手，才能達(dá)到理想效果。我們?cè)跒r青混合料中加入0.3%～0.8%塑性材料(Plastics)發(fā)現(xiàn)對(duì)混合料的動(dòng)穩(wěn)定度有所提高。

1 試驗(yàn)材料及其主要技術(shù)指標(biāo)

1.1 瀝青結(jié)合料

試驗(yàn)采用SK-90基質(zhì)瀝青，見表1。

表1 SK-90基質(zhì)瀝青各項(xiàng)指標(biāo)

1.2 塑性材料顆粒

試驗(yàn)中所用的塑性材料顆粒是用于改善熱拌瀝青混合料的特性，尤其是其高溫性能的添加劑，其主要技術(shù)指標(biāo)：外觀為黑色固體顆粒，粒徑為2～6 mm，密度為0.9 g/cm3左右，摻加量（占礦料質(zhì)量百分比）為0.3%～0.8%，見圖1。

圖1 塑性材料顆粒

1.3 礦質(zhì)混合料級(jí)配

使用配為A級(jí)C-20，選得出的最優(yōu)用油石比4.0，見表2。

1.4 瀝青混合料設(shè)計(jì)技術(shù)要求

參照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）進(jìn)行目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)，在優(yōu)選級(jí)配的基礎(chǔ)上結(jié)合性價(jià)比考慮確定RP2000摻量，然后通過(guò)馬歇爾配合比設(shè)計(jì)方法確定其最佳瀝青用量，并進(jìn)行目標(biāo)級(jí)配和油石比下的混合料性能驗(yàn)證。瀝青混合料試驗(yàn)檢測(cè)指標(biāo)按照表3控制。

表2 礦質(zhì)混合料級(jí)配

表3 瀝青混合料設(shè)計(jì)技術(shù)要求

2 干法加入

“干法”通常是指在普通瀝青混合料拌和過(guò)程中直接添加外加高性能添加劑生產(chǎn)改性瀝青混合料，其突出特點(diǎn)是將瀝青改性過(guò)程和混合料拌和生產(chǎn)融為一道工序。

我們采用“干拌”8 s、“濕拌”35 s，具體應(yīng)根據(jù)設(shè)備性能調(diào)試、以混合料拌和均勻、所有礦料顆粒全部裹覆瀝青結(jié)合料為度，無(wú)花白料、無(wú)結(jié)團(tuán)成塊或嚴(yán)重的粗細(xì)集料分離現(xiàn)象。改性劑投放應(yīng)在熱集料釋放入拌和鍋瞬間同時(shí)進(jìn)行，同時(shí)開始干拌計(jì)時(shí)，“干拌”8 s后放入瀝青進(jìn)行“濕拌”35 s。得出混合料試件各項(xiàng)指標(biāo)，見表4。

3 結(jié)束語(yǔ)

表4 混合料試件指標(biāo)

圖2

在瀝青混合料中摻加塑性材料后，由于塑性材料的膠粘作用，瀝青混合料性能改善的主要原因是通過(guò)塑性材料在高溫下的物理變形，冷卻后在集料骨架內(nèi)搭橋牽制集料顆粒的移動(dòng)變形,會(huì)使混合料的界面黏結(jié)強(qiáng)度有所提高從而改善瀝青混合料的路用性能。塑性材料顆粒在高溫施工中軟化，然后在碾壓過(guò)程中熱成型，填充集料骨架中的空隙，進(jìn)而改善混合料的水穩(wěn)定性。同時(shí)熱集料對(duì)塑性材料施加擠壓力使其發(fā)生大的變形，由于聚合物在氣溫較高時(shí)仍處于彈性狀態(tài)，正是這些交織起來(lái)的各種力，使瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度大大提高。但是低溫性能提高不是正比提高，所以可以嘗試加入其他材料提高低溫性能。

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