PR抗车辙剂对沥青混合料性能的影响
2011-10-26长安大学公路学院郄磊堂
长安大学公路学院 郄磊堂
内蒙古高等级公路建设开发有限责任公司 王新宽
PR抗车辙剂对沥青混合料性能的影响
长安大学公路学院 郄磊堂
内蒙古高等级公路建设开发有限责任公司 王新宽
近年来,由于经济迅速发展,公路交通量也迅速增长,公路载重车辆比例增加,特别是车辆的超载现象严重,使路面极易产生车辙。车辙会使公路表面产生较大变形,轮迹处的沥青混凝土层厚度减薄,致使面层及路面结构的整体强度削弱,严重影响公路的使用寿命。PR抗车辙剂由法国PR INDUSTRIE有限公司和法国中央路桥实验室LCPC于1990年共同研制,可以有效改善沥青和沥青混合料的使用性能,增强公路的抗车辙能力。本文,笔者论述了PR抗车辙剂对沥青及沥青混合料的改性性能。
一、PR改性沥青的性能评价
对PR改性沥青的性能评价,本文,笔者选择了针入度、软化点、和延度三大常规指标,沥青选用中石油克拉玛依生产的“昆仑牌”翼龙系列AH-90#A级沥青,PR抗车辙剂掺量分别为1.5%、3.5%和5.5%。
把沥青加热到150℃,按一定的比例掺入PR抗车辙剂,继续加热搅拌10分钟左右,使改性剂充分分散到基质沥青中,然后边加热边搅拌,放入170~190℃温度的烘箱中约1h,取出并在170~190℃的温度下剪切15min,即可浇注沥青试模,然后进行三大指标测试实验,实验结果如表1所示。
表1 沥青指标测试结果
由表1试验数据可知,加入PR抗车辙剂后,随着PR抗车辙剂掺量的增加,针入度明显减小,软化点增加。针入度减小说明温度敏感性降低,软化点增加说明其抗高温变形能力有所提高。加入PR抗车辙剂后,沥青的延度减小,说明PR抗车辙剂在改善高温性能的同时会降低沥青的低温性能,但是延度的降幅不大,只要适当控制PR抗车辙剂的掺量,对沥青的低温性能的影响就会较小。
二、PR抗车辙剂对沥青混合料性能的影响
粗集料采用石灰轧制的碎石,石屑为石灰石轧制的石屑,矿粉为天水五十里铺生产的矿粉,由于PR抗车辙剂主要应用于上面层或中面层,所以级配采用AC-20C的级配,其合成级配如表2所示。
表2 AC-20C混合料合成级配
PR抗车辙剂添加量采用法国PR公司推荐的用于高速公路的最佳掺量0.4%,未掺入PR抗车辙剂的沥青混合料通过马歇尔试验方法确定最佳油石比为4.6%,掺入PR抗车辙剂之后根据法国PR公司的推荐,油石比在原有基础上增加0.2,即最佳油石比为4.8%。在沥青混合料的性能试验中,根据《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004),抗水损坏性能采用冻融劈裂试验TSR指标和浸水马歇尔试验残留稳定度指标,高温性能主要采用车辙试验动稳定度指标,低温性能采用低温小梁试验中的破坏应变。其对比试验结果如表3所示。
表3 AC-20C混合料基本性能
由表3数据可知,掺入0.4%的PR抗车辙剂之后,沥青混合料的高温稳定性有了极大提高,动稳定度提高了将近14倍,水稳定性也有了较大改善,但是低温性能略有降低,但降幅很小。
三、结论
PR抗车辙剂可以有效改善沥青以及沥青混合料的高温性能,提高路面的抗车辙能力,但是关于PR抗车辙剂对混合料的低温性能的影响还需进一步研究,在车辙病害比较严重的地区,可以添加PR抗车辙剂来改善其高温稳定性,提高公路的抗车辙能力。