抗车辙剂在沥青混凝土路面的应用

郭浩鹏 宫铭霞

车辙是沥青混凝土路面特有的一种损坏现象,也是城市道路常见的一种通病。通常产生在车轮经常碾压的轮迹带上,它是在与时间有关的荷载因素和气候因素共同作用下,车辙印迹产生形变并形成两条纵向的辙槽,较严重的辙槽两侧均有形变,路面表层沥青混凝土被推挤到辙槽上,使基层沥青混凝土直接暴露在表层,从而加速了路面的破坏。

城市道路公交港湾附近和十字路口附近,由于经常有车辆刹车和启动,因而常容易产生严重的辙槽,槽的深度可达数十毫米以上。

辙槽深度较小时对行车的舒适性没有明显的影响,严重的辙槽会影响行车的安全度和舒适度。

当辙槽较深时,则会产生雨天积水的现象,路表积水使行驶中的车辆产生飘移和打滑,造成安全隐患。同时积水渗入路面侵蚀内部结构,降低沥青混合料强度,局部松散脱落,加速了沥青路面的破坏。

为提高沥青路面的抗车辙能力,延长沥青混凝土路面的使用寿命,研究人员不断探索新的途径以求增加沥青路面的强度:例如改善沥青混合料的配比、限制集料针片状含量、采用人工砂、应用改性沥青等,都取得了一定的成绩。本文所要讨论的即是在改性沥青基质上掺加沥青混凝土抗车辙剂来提高路面抗车辙能力的一种尝试。

2009年郑州市航海路进行BRT快速公交改造,路面结构采用沥青混凝土加抗车辙剂的改造,我们为此进行了试验研究。

1 配合比设计

根据BRT快速公交设计要求,沥青混凝土上面层采用公路沥青路面施工技术规范(见表1)。

表1 公路沥青混凝土路面施工技术规范密级配AC-13标准 %

表2 沥青混凝土应用集料规格 %

根据表1公路沥青混凝土路面施工技术规范密级配AC-13标准,我们在配制沥青混合料拟采用以上五种鹤壁产玄武岩集料(见表2),并根据规范要求对集料的洛杉矶磨耗值进行检测,其检测结果符合技术要求,是一种较为理想的路用材料。

表3 SBS聚合物改性沥青I-C

沥青采用山东淄博产SBS聚合物改性沥青,经检测符合I-C技术要求,结果见表3。

表4 AC-13沥青混凝土设计配合比%

该配比采用公路沥青密级配AC-13标准(见表4),关键性筛孔2.36 mm通过量满足粗型密级配要求。配比验证试验结果见表5。

表5 配比验证试验

根据试验结果确定油石比为5.1%～5.3%。

2 根据目标配合比掺加抗车辙剂对比试验

表6 在油石比为5.1%～5.3%时抗车辙剂含量不同试验结果

由表6可知随抗车辙剂增加,沥青混凝土动稳定度检测指标在增加,目标含量在1%～4%检测指标增加较快,而超出4%则增加不明显,故选取3%抗车辙剂。满足BRT快速公交设计的动稳定度8 000次的要求。

3 注意事项

抗车辙剂在添加时应注意以下事项:

1)应注意在实际拌合中严格控制拌合温度,抗车辙剂对温度较为敏感,未满足温度要求时,抗车辙剂不能有效与沥青结合,造成试验失败。2)严格控制拌合时间,掺加抗车辙剂需延长沥青混合料的拌合时间,当拌合不充分时,抗车辙剂附着在石料表面,造成试验失败。3)注意选取适当比例抗车辙剂,做到经济、实用、有效。

4 结语

通过试验表明,添加适当含量的抗车辙剂可以大幅提高沥青混凝土路面的抗车辙能力,在实际应用中具有一定的价值,BRT快速公交系统启用一年以来,跟踪检测未发现辙槽等病害,达到了设计目的。

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