PR抗车辙剂在高速公路路面养护工程中的应用

卞霄

摘 要：以中面层Sup20型沥青混合料为对象，研究了掺加PR抗车辙剂后，其高温稳定性、抗水损害性。通过对比分析，发现掺加PR抗车辙剂的Sup20混合粒料性能得到了显著改善，特别是其动稳定度比SBS改性沥青混合料提高了169%，普通沥青Sup20的动稳定度也有显著提高且达到了改性沥青Sup20的要求，结果表明PR抗车辙剂适合鋪筑在大交通量、重载较多的高速公路。

关键词：PR抗车辙剂；沥青混合料；高速公路养护

中图分类号：U412.36+6 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）33-0147-02

截止2016年，我国高速公路总里程突破13万公里，高速公路设计年限一般为20-30年，但由于高速公路重载车辆较多，使沥青路面很容易产生车辙，车辙使路表产生过量变形，影响路面平整度，轮迹带处沥青层厚度变薄，从而影响沥青面层及路面结构的使用强度，严重影响路面的使用寿命。

PR抗车辙剂是法国路面材料实业有限公司生产的专用抗车辙添加剂，本次将PR抗车辙添加剂应用于高速公路沥青路面养护的中面层，为了研究掺加PR抗车辙剂的沥青混合料性能，本文进行了相关性能检验并在京沪高速公路进行了铺筑。

1 原材料

本试验采用的石灰岩粗细集料来自江西，SBS改性沥青、AH-70#普通沥青来自江苏南通通沙公司，矿粉来自江苏淮安航润公司。

2 PR抗车辙剂材料概况

PR是一种改善沥青混合料性能的专用抗车辙添加剂，其外观为4mm左右的黑色、固体颗粒，可以根据掺加比例，在沥青混合料加热时直接加入，目前已成功应用于运三高速公路、浙江省长上坡路段等，各项性能指标良好。

PR抗车辙剂的机理为：在沥青混合料中通过部分溶解形成胶结，从而达到降低渗透性、提高软化点温度、降低热敏性的作用；其次，通过聚合物中塑料纤维在集料骨架内搭桥形成加筋作用；同时PR颗粒在施工中临时软化，在碾压过程中热成型，从而填充集料骨架的空隙。以上三种作用综合使得沥青混合料的性能显著提高，尤其是抗车辙能力。

3 Sup20沥青混合料配合比设计

Sup20配合比设计采用旋转压实法，并用马歇尔试验作相关性能检验。通过目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证三个阶段，以确定沥青混合料的原材料品种、矿料级配和最佳沥青用量。

按照PR供应商的技术要求，掺加PR抗车辙剂的沥青混合料设计方法与未掺加的沥青混合料设计方法完全相同（如表1）。

4 PR抗车辙剂的沥青混合料性能

4.1 高温稳定性试验

试验条件：在60±1℃，0.7±0.05MPa条件下进行车辙试验以检验沥青混合料的高温稳定性

4.2 水稳定性试验

根据《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004的要求，沥青混合料的水稳定性指标建议采用浸水马歇尔试验残留稳定度和冻融前后的劈裂强度比两个指标来评价（如表2）。

车辙试验表明，PR抗车辙剂对于Sup20的抗车辙性能有显著的提升效果，对于改性沥青Sup20，提升幅度达169%；对于普通沥青Sup20，添加PR抗车辙剂后，动稳定度有显著提升，提升幅度达273%且达到改性沥青动稳定度要求。

稳定度试验显示，添加PR抗车辙剂后，稳定度指标均有所提升，但提升幅度不大，但在改性沥青中添加PR抗车辙剂后，残留稳定度提升5%左右。

冻融劈裂试验表明，PR抗车辙剂对冻融劈裂强度影响不大。

5 确定PR抗车辙剂掺量

在前期试验的基础上，对改性沥青Sup20分别添加0.1%、0.2%、0.3%抗车辙剂进行室内对比试验，数据如表3。

马歇尔稳定度试验表明：无论外掺剂掺量大小，稳定度均满足设计要求，随着PR抗车辙剂掺量的增加，稳定度呈递减趋势；浸水马歇尔试验表明：在抗车辙剂三组对比中，0.2%掺量残留稳定度最大；冻融劈裂试验表明：在抗车辙剂三组对比中，冻融劈裂强度比呈U型；车辙试验表明，PR抗车辙剂对于Sup20的抗车辙性能有显著的提升，随着掺量的增加，数据呈抛物线，且0.2%掺量为峰值，因此本次设计采用0.2%掺量。

6 铺筑试验段

2017年5月9日，在京沪高速沪京方向K962+000-K961+800行车道中面层铺筑改性沥青Sup20+0.35%PR抗车辙剂，摊铺厚度8cm。

对该段进行了压实度和渗水检测，结果如表4。

7 结束语

因条件受限，本次室内对比试验未涉及低温性能验证，就现有数据显示，掺加PR抗车辙剂对沥青混合料的高温稳定性、水稳定性均有改善，特别是高温抗车辙性能，提升幅度尤其明显，因此，PR抗车辙剂适合铺筑在大交通量、重载较多的高速公路，对于试验段，也将通过后续的调查以检验PR抗车辙剂的路用性能。

参考文献：

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