抗车辙改性剂在高速公路养护工程中的应用探析

荆克林 （安徽省交通控股集团有限公司养护管理中心，安徽 合肥 230000）

1 工程概况

朱圩子互通枢纽地处连霍（连云港至霍尔果斯）高速公路安徽段与京台高速合徐段交接地带，是连接江苏、安徽、河南三省的重要交通枢纽，昼夜交通量近万辆，而且多数是重型货车，所以整个立交桥面都有不同程度的损毁。其中桥头引线部分损坏主要表现为唧浆、坑槽，而主桥面则出现了严重的车辙推移病害。本次施工为朱圩子互通枢纽徐州至合肥匝道主桥面，施工长度650m，宽9m，主桥面沥青层原设计结构为4+5(cm)式沥青混凝土路面(上面层为4cm厚的AK-16改性沥青混凝土、下面层为5cm厚的AC-20普通沥青混凝土）。

本次铣刨修复养护方案采用掺加德国DOMIX抗车辙改性剂这种新技术、新材料对车辙严重路段进行全面整治。铣刨宽度8m、铣刨深度9cm，桥面水泥混凝土铺装层进行精铣刨拉毛处理。铣刨清扫干净后撒布6～8mm厚的0.3%用量改性热沥青预拌碎石封层，再恢复原结构铺筑4cm厚改进型AC-13改性沥青混凝土和5cm厚改进型AC-20改性沥青混凝土。分层铣刨，层间两侧各预留12～13cm宽的施工台阶；分层摊铺，上下面层之间洒布改性乳化沥青粘层油，路基段采用钻孔排水工艺解决唧浆难题。

2 德国DOMIX抗车辙改性剂路用性能

2.1 抗车辙剂的含义

抗车辙剂是指以预防沥青路面车辙病害为主要应用目的的沥青改性剂。因此，它是一种功能上的定义，凡是以抗车辙为目的应用的相关沥青改性剂均为广义上的抗车辙剂。

2.2 德国DOMIX抗车辙改性剂特性

①显著提高抗车辙能力；

②改善低温抗裂性能；

③减轻因交通荷载所造成的路面疲劳破坏；

④提高沥青混合料力学性能指针；

⑤增强沥青和集料的粘附力，并减轻路面剥落病害的发生；

⑥改善沥青抗老化性能，尤其因紫外线辐射所导致的老化。

2.3 掺加德国DOMIX抗车辙改性剂后混合料路用性能

本次养护施工采用的石料为石灰岩、玄武岩，矿粉，沥青为SBS改性沥青；抗车辙剂掺量为混合料质量的0.43%。改进型AC-20、AC-13矿料级配各筛孔通过率见表1所示。

改进型AC-20、AC-13矿料级配生产配合比各筛孔通过率 表1

生产配合比阶段确定的改进型AC-20青混合料的最佳油石比为4.5%，改进型AC-13性沥青混合料最佳油石比为5.0%。

2.4 马歇尔试验

表2试验结果表明：DOMIX抗车辙剂对AC-20沥青混合料的马歇尔稳定度值略有提高，对AC-13改性沥青混合料则非常明显，提高幅度接近30%。

外掺DOMIX改性剂混合料马歇尔试验结果 表2

2.5 浸水马歇尔试验（表3）

表3试验结果表明：DOMIX抗车辙剂对混合料的残留稳定度强度比有所提高。

外掺DOMIX改性剂改性沥青混合料浸水马歇尔试验结果 表3

2.6 冻融劈裂试验（表4）

表4试验结果表明：DOMIX抗车辙剂对沥青混合料的冻融劈裂抗拉强度有所提高。面具备更好的抗车辙性能。

外掺DOMIX改性剂改性沥青混合料冻融劈裂试验结果 表4

2.7 车辙试验

2.8 低温小梁弯曲试验

表5试验结果表明：DOMIX抗车辙剂对混合料动稳定度有显著提高，说明DOMIX抗车辙剂可使其铺筑的沥青路

外掺DOMIX改性剂改性沥青混合料车辙试验结果 表5

表6试验结果表明：DOMIX抗车辙剂对沥青混合料的破坏应变有明显提高，DOMIX抗车辙剂在显著改善沥青混合料高温稳定性能的同时，对混合料低温抗裂性能也存在明显的改善作用。

外掺DOMIX改性剂的改性沥青混合料冷弯试验结果 表6

3 施工工艺

3.1 DOMIX抗车辙剂的添加

DOMIX抗车辙剂的添加是从拌合站拌锅观察窗投入DOMIX，根据DOMIX的添加量，确定每次添加DOMIX的质量为6kg，即混合料总质量的0.43%。

3.2 DOMIX抗车辙剂的拌和

改进型AC-20、AC-13改性沥青混合料外掺DOMIX抗车辙剂的生产技术方案：改性沥青加热温度165℃～170℃；矿料加热温度190℃～210℃；DOMIX抗车辙剂在矿质混合料中添加，添加后的干拌时间宜为10～12秒，湿拌时间为36～45秒。本次养护工程实际采用干拌10s,湿拌38s。改性沥青加热温度170℃，矿料加热温度190℃～210℃，混合料出场温度175℃～185℃。

DOMIX抗车辙剂拌和流程

3.3 外掺DOMIX抗车辙剂沥青混合料的摊铺、碾压

摊铺速度宜按2～3m/min缓慢、均匀、不间断摊铺。摊铺时对外掺DOMIX抗车辙剂的沥青混合料温度进行测控，确保摊铺温度不低于170℃，沥青混合料摊铺后，趁热及时按照“紧跟、慢压、高频、低幅”原则进行碾压。本次养护施工实际摊铺速度为3m/min，碾压方式为3-3-2，即双钢轮振动压路机振压三遍作为初压、胶轮压路机搓揉碾压三遍作为复压、双钢轮压路机静压两遍作为终压的碾压。

外掺DOMIX抗车辙剂改性沥青混合料初压温度宜在160～170℃且不低于150℃，复压温度不低于135℃，碾压终了温度不低于110℃，总碾压时间宜控制在20～30分钟内。

3.4 铺筑路面的路用性能检测

朱圩子互通枢纽施工完毕后，通过测定路面构造深度、平整度及钻取芯样并对其物理力学性能进行了测试，测试结果均值见表7。

朱圩子互通立交桥面加抗车辙剂检测结果 表7

从表7中可以看出：该段各检测项目测定值均满足要求。

4 质量回访

截至2018年10月，经过九年的运营检验，该路段车辙发展缓慢，说明DOMIX抗车辙剂对沥青混合料的高温稳定性能有较大幅度的提高，具体车辙数据详见表8。

2018年现场车辙检测结果 表8

5 结论

通过对德国DOMIX抗车辙改性剂与改进型AC-20、AC-13改性沥青混合料复合使用的试验分析和工程应用实践，可以得出以下主要认识或结论：

①德国DOMIX抗车辙剂作为一种沥青混合料专用外掺改性剂，能够提高SBS改性沥青混合料的抗车辙能力；

②使用DOMIX不需要添加任何设备，减少了其他添加剂所需要的设备成本；

③使用DOMIX运输、贮存和施工都非常简便，很大程度上降低了管理成本。