沥青混合料中加入塑性材料后效果的浅谈

金家明，陈明山，张孟伟

（1.S105巢湖至乌江段公路改建工程指挥部，安徽 巢湖 238200；2.巢湖捷成监理，安徽 巢湖 238000；3.北京新桥技术发展有限公司，北京 100088）

沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪声低、施工期短、养护维修简便、适宜于分期修建等优点，因此在我国各级公路建设中被广泛使用。近年，在我国高等级公路和城市主要干道中，车辙已成为沥青路面的主要病害之一。特别是在重载高速公路、城市道路交叉口、公交停靠站等路段，路面车辙病害尤为突出，较深的甚至达到10 cm以上，给行车安全带来极大威胁。防治车辙病害，应从路面结构设计、针对性的高性能材料应用、配合比设计优化、施工质量管理等多方面因素着手，才能达到理想效果。我们在沥青混合料中加入0.3%～0.8%塑性材料(Plastics)发现对混合料的动稳定度有所提高。

1 试验材料及其主要技术指标

1.1 沥青结合料

试验采用SK-90基质沥青，见表1。

表1 SK-90基质沥青各项指标

1.2 塑性材料颗粒

试验中所用的塑性材料颗粒是用于改善热拌沥青混合料的特性，尤其是其高温性能的添加剂，其主要技术指标：外观为黑色固体颗粒，粒径为2～6 mm，密度为0.9 g/cm3左右，掺加量（占矿料质量百分比）为0.3%～0.8%，见图1。

图1 塑性材料颗粒

1.3 矿质混合料级配

使用配为A级C-20，选得出的最优用油石比4.0，见表2。

1.4 沥青混合料设计技术要求

参照《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）进行目标配合比设计，在优选级配的基础上结合性价比考虑确定RP2000掺量，然后通过马歇尔配合比设计方法确定其最佳沥青用量，并进行目标级配和油石比下的混合料性能验证。沥青混合料试验检测指标按照表3控制。

表2 矿质混合料级配

表3 沥青混合料设计技术要求

2 干法加入

“干法”通常是指在普通沥青混合料拌和过程中直接添加外加高性能添加剂生产改性沥青混合料，其突出特点是将沥青改性过程和混合料拌和生产融为一道工序。

我们采用“干拌”8 s、“湿拌”35 s，具体应根据设备性能调试、以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度，无花白料、无结团成块或严重的粗细集料分离现象。改性剂投放应在热集料释放入拌和锅瞬间同时进行，同时开始干拌计时，“干拌”8 s后放入沥青进行“湿拌”35 s。得出混合料试件各项指标，见表4。

3 结束语

表4 混合料试件指标

图2

在沥青混合料中掺加塑性材料后，由于塑性材料的胶粘作用，沥青混合料性能改善的主要原因是通过塑性材料在高温下的物理变形，冷却后在集料骨架内搭桥牵制集料颗粒的移动变形,会使混合料的界面黏结强度有所提高从而改善沥青混合料的路用性能。塑性材料颗粒在高温施工中软化，然后在碾压过程中热成型，填充集料骨架中的空隙，进而改善混合料的水稳定性。同时热集料对塑性材料施加挤压力使其发生大的变形，由于聚合物在气温较高时仍处于弹性状态，正是这些交织起来的各种力，使沥青混合料的动稳定度大大提高。但是低温性能提高不是正比提高，所以可以尝试加入其他材料提高低温性能。

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