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抗车辙剂对沥青混合料性能的影响

作者:admin 发布日期:2022-02-25

  抗车辙剂已在沥青混合料路面施工中推广应用,可提高沥青混凝土模量。本文分析了各种抗车辙剂的作用机理,并将工程中拟采用的PR型抗车辙剂沥青混合料的高温稳定性与SBS改性沥青混合料和基质沥青混合料进行了对比,总结了试验结论,表明抗车辙剂可以减缓车辙,提高路面耐久性。

  高速公路的建设为交通提供了良好的交通环境,提高了通行效率,加快了经济发展。运营中的高速公路由于过往车辆超载、车流量大,往往达不到设计使用年限,会出现各种路面病害。其中货车车流量大的路段主要产生车辙,降低驾驶shushi性和anquan性,需要路面养护或大中修,增加运营成本。针对这一问题,国内外进行了深入的研究。通过对沥青混合料性能的分析,针对混合料模量低的特点,提出了高模量沥青混凝土(主要是添加抗车辙剂提高模量)。通过ANSYS软件的模拟分析,得出车辙部位主要集中在中间层。为了减缓早期车辙的产生,延长路面的使用寿命,主要采用添加抗车辙剂的方法来提高混合料的模量,增加高温稳定性。使用的车辙剂主要有PRPLAST抗车辙剂、PE抗车辙剂、车辙王、橡塑复合抗车辙剂CaR等。prlasts抗车辙剂在国内推广较早,应用案例较多,取得了较好的效果。

抗车辙剂对沥青混合料性能的影响

  1.抗车辙剂的机制

  对于抗车辙剂的作用机制,不同类型略有不同。可以概括为沥青混合料中的补强填充、纤维增强、增粘胶合、沥青改性和弹性恢复,在不影响其他路用性能的前提下,提高沥青混合料的高温稳定性。

  ①强化填充效果:抗车辙剂均以颗粒形态存在。当混合料在中间加入时,颗粒表面熔化并粘附在矿料表面。颗粒的内部软化也是作为颗粒存在的。通过施工过程,软化的添加剂颗粒通过塑性变形很好地填充嵌入级配骨架的空隙中,提高了密实度,增加了矿料之间的粘结面积,增强了混合料之间的相互作用力。优化了混合料的力学性能,提高了混合料的抗荷载能力和抗车辙能力。

  ②纤维增强:沥青混合料熔融粘结形成空间网状结构,类似于添加纤维。矿物集料颗粒被紧固在一起以起到增强作用并提高混合物的整体强度。

  ③增粘作用:在混合料拌和过程中加入车辙剂,部分融化包裹在矿料颗粒表面。由于其冷却后的高粘结性能,增强了矿物集料之间的胶结,提高了油膜的界面粘结强度。④沥青改性:加入的抗车辙剂多为聚酯高分子化合物。沥青混合料施工后,抗车辙剂缓慢从沥青中吸收油脂,起到改性沥青,提高沥青粘附性等指标,增强混合料路用性能的作用。

  ⑤弹性恢复。抗车辙剂添加在沥青混合料中具有弹性变形能力。在较高温度下,填料颗粒具有恢复路面部分变形和减小沥青混凝土路面yongjiu变形的作用。

  2.高温稳定性的比较

  2.1原材料采用AC-16沥青混凝土,基准对比原材料包括石灰石矿粉、花岗岩碎石和机制砂。粘结材料:diyi组采用壳牌A-90#基质沥青;另一组结合料采用SBS改性沥青;第三组使用壳牌A-90#基质沥青,搅拌时加入0.4个点PRPlast抗车辙剂。集料性能满足公路沥青路面施工技术规范要求,基质沥青和SBS改性沥青均满足要求。2.2马歇尔试验采用矿料配合比设计方法,按规范范围要求进行筛分试验,计算各种矿料的添加比例,确定配合比。马歇尔试验法用于确定zui佳油石比。得出在满足标准矿料比的条件下,diyi组的油石比为4.7个点。另一组油石比4.7个点;第三组的油石比为4.8个点。模压马歇尔试件的试验指标结果见表1。从表1可以看出,三组沥青混合料的指标均满足要求。但是,如果我们仔细观察稳定性,每组的数据差异很大。diyi组具有zui低的稳定性值,第三组具有zui高的稳定性值。这是因为加入PRPLAST抗车辙剂后,是补强填充、纤维增强、增粘胶结、沥青改性的结果,提高了力学指标。

  3.高温稳定性分析

  按照2.2中的配合比,形成三组车辙板,每组三批。按照T0719-1993规范的试验方法,评价了沥青混合料在不同温度下的高温稳定性。由于中间层是路面中温度zui高的峰值,车辙试验分别在60℃、70℃和80℃下进行,结果见表2。从表2可以看出,在不同温度下,动稳定度的变化趋势是相同的。随着温度的升高,动态稳定性降低。diyi组,温度的动态稳定性从60~70℃下降了58.8个点,从70~80℃下降了67.2个点。dier组,分别下降了56.5个点和69.0个点;第三组,分别下降了7.2个点和38.6个点。从降低的比例来看,添加抗车辙剂后,温度敏感性降低,高温抗车辙能力明显提高。从各组在不同温度下的数值来看,抗车辙剂组的添加量明显高于前两组,说明其高温稳定性不仅强于基质沥青混合料,而且优于SBS改性沥青混合料。当温度升高时,这种趋势更加明显。

  4.施工方法

  掺加PRPlast抗车辙剂的沥青混合料施工方法与普通沥青混合料相似,适应性好。主要区别是交付。有两种方式:机器送货和人工送货。机器输送是指在搅拌台上安装一个加料器,加料器上装有感应计量装置。只需要人工直接输送足量的抗车辙剂,然后给料机会根据每罐混合料的质量,称量PR抗车辙剂自动将车辙剂和碎石混合料同时输送到拌合缸内进行干拌。人工投料是指在楼上的搅拌筒旁设置一定高度的漏斗,根据每罐混合料的质量,人工称量0.4个点的PR抗车辙剂,将碎石混合料人工投入搅拌筒内进行干混。对温度敏感,主要注意控温。

  5.结论

  掺加PRPLASTS对提高沥青混合料的高温抗车辙能力有显著效果。添加简单,工艺简单,性能好。因此,它适用于高温地区交通繁忙的高等级公路的沥青路面、重型车辆较多的地区、上下坡路段等。

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