抗車轍劑在高速公路瀝青路面的應用分析

（石家莊市公路橋梁建設(shè)集團，河北 石家莊 050091）

一、引言

目前，我國高速公路瀝青路面車轍病害嚴重，是我國的交通運輸行業(yè)的巨大隱患，所以提高高速公路瀝青路面的抗車轍能力對其發(fā)展具有重要的意義。我國對于提高瀝青路面的抗車轍能力主要分為兩個方面，一是對瀝青進行改性，二是對瀝青混合料進行改性。本文依托某實際工程，對抗車轍劑在高速公路瀝青路面的應用進行深入探討并對工程實際效果檢測評估，對推動抗車轍技術(shù)的發(fā)展具有借鑒意義。

二、抗車轍劑

（一）作用機理

抗車轍劑對于提高瀝青路面的抗車轍能力主要從以下幾個方面表現(xiàn)：

1、集料增粘作用 在混合過程中，首先將抗車轍劑與集料混合。由于混合時間短，它在集料的表面上部分熔融，提高了集料的粘結(jié)性，相當于對集料進行了預改性。

2、瀝青改性作用 在與瀝青的拌和過程中，抗車轍劑會溶解一部分或溶脹于瀝青中，同時會增加瀝青粘度，提高軟化點等作用，相當于對瀝青進行改性。

3、纖維加筋作用 抗車轍劑拌和過程中發(fā)生擠壓變形，導致其中的聚合物成分在拌和的過程中被拉長，并且其中的一些被拉制成塑料纖維，其在骨料骨架中橋接和交聯(lián)類似于纖維加筋作用。

4、變形恢復作用 瀝青混合料中添加抗車轍劑后，當溫度較高的時候，其內(nèi)部的彈性部分就會使變形路面彈性恢復，因此提高瀝青路面抵抗變形的能力。

（二）技術(shù)參數(shù)

目前，市場上抗車轍劑主要有PR抗車轍劑、RA瀝青混合料改性劑和BX瀝青混合料添加劑。本次試驗研究采用RA高模量瀝青混合料改性劑，該抗車轍劑與其他抗車轍劑相比具有效果穩(wěn)定且施工工藝簡單等優(yōu)點。在一般的工程實際應用中，RA抗車轍劑的摻量一般為瀝青混合料的0.3%～0.5%。

三、工程實踐

（一）工程概況

某高速公路路面施工試驗路段，全長5km，起訖樁號為K6+300～K11+300。試驗段路面結(jié)構(gòu)為8cm瀝青碎石AM-25C下面層+6cm普通瀝青混凝土AC-13中面層及4cm瀝青穩(wěn)定碎石ATB-25上面層。對試驗路段左幅中面層添加摻量為瀝青混合料質(zhì)量0.3%的RA高模量抗車轍劑，右幅路段不添加抗車轍劑。

（二）施工工藝

1、施工前準備工作。在試驗路段鋪筑前，要對現(xiàn)場的拌合鍋、攤鋪機和壓路機進行檢修，保證施工能夠正常進行。同時需要對瀝青、集料和抗車轍劑進行抽樣檢測，確保其滿足規(guī)范要求。

2、RA抗車轍劑在拌和的過程中，采用“干法”的施工工藝，投放方法采用人工投放法，投放抗車轍劑的速度要快，拌和的時間為8～15s左右。干拌結(jié)束后，將加熱到150～160℃ 的瀝青加入到拌合鍋中進行拌和，直到混合料拌和均勻時停止。

3、瀝青混合料運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，需要采用兩臺攤鋪機進行聯(lián)合攤鋪，同時由于瀝青混合料添加了抗車轍劑其攤鋪的溫度需保持在160℃左右。攤鋪機在攤鋪的過程中需要均速前行，速度應保持在2.5m/min，以保證瀝青混合料不發(fā)生離析。

4、在壓實過程中添加抗車轍劑的瀝青混合料的溫度要保持在160～170℃左右才能保證壓實效果，碾壓過程中均勻前行，直到路面沒有輪跡時停止碾壓，同時碾壓結(jié)束時應確保溫度不低于90℃。

（二）質(zhì)量檢測

試驗路段鋪筑結(jié)束后，在樁號K6+300～K11+300的路段左右幅鉆心取樣進行車轍試驗，低溫彎曲試驗和動態(tài)模量試驗，對添加抗車轍劑和不添加抗車轍劑的瀝青混合料性能進行對比分析。

1、抗高溫性能對比分析 將試驗鋪筑路段左右幅路面的瀝青混合料按照規(guī)范分別制作成車轍試件并進行高溫車轍試驗，試驗結(jié)果如表1所示。

表1.車轍試驗結(jié)果

數(shù)據(jù)顯示，在添加RA高模量抗車轍劑后的瀝青混合料動穩(wěn)定度相對于普通瀝青混合料提高了4.9倍，其性能相較普通瀝青混合料得到很大的提升。

2、低溫抗裂性能對比分析 按照試驗規(guī)程進行低溫彎曲試驗，結(jié)果如表2所示。

通過表2可以看出添加RA高模量抗車轍劑的瀝青混合料的彎拉強度、破壞應變均比普通瀝青混合料有所提升，但是提升的幅度很小。說明添加抗車轍劑可以對瀝青混合料的低溫性能有所改善，但是改善的幅度有限。

表2.低溫彎曲試驗結(jié)果

3、動態(tài)模量對比研究 通過在不同溫度（20、40、60℃），不同頻率下（5、10、25HZ）的情況下對添加RA高模量抗車澈劑混合料和普通瀝青混合料進行動態(tài)模量試驗，結(jié)果如表3所示。

表3.動態(tài)模量試驗結(jié)果

數(shù)據(jù)顯示，對于添加RA高模量抗車轍劑的瀝青混合料與普通瀝青混合料的動態(tài)模量在試驗溫度為20℃時，由低頻到高頻分別提高31.9%、33.6%、59.4%；在試驗溫度為40℃時，由低頻到高頻分別提高了35.3%、41.9%、38.8%；試驗溫度為60℃時，由低頻到高頻分別提高了63.6%、79.3%、85.6%。因此可以看出，添加RA抗車轍劑后的瀝青混合料動態(tài)模量均會提高，且在低溫高頻時提高最為明顯。

四、結(jié)語

本文介紹了抗車轍劑的技術(shù)參數(shù)和作用機理，并依托實際工程，對添加抗車轍劑的瀝青混合料的性能進行檢測，對在添加抗車轍劑的高速公路瀝青路面的抗車轍能力進行評價，研究結(jié)果表明，添加抗車轍劑后，高速公路瀝青路面的抗車轍能力明顯提升，同時水穩(wěn)定性和低溫抗裂性能也有所改善；說明抗車轍技術(shù)可以有效地改善高速公路瀝青路面的使用性能，對于延長道路使用壽命具有重要的借鑒意義。