抗車轍劑在瀝青路面中的應(yīng)用研究 汪勇 重慶設(shè)計(jì)院
中國(guó)高等級(jí)公路的發(fā)展速度及經(jīng)濟(jì)投入在世界上首屈一指，但多數(shù)高速公路的使用年限卻只有3、4年，有的甚至未過(guò)一年就出現(xiàn)了嚴(yán)重破損，使得國(guó)家在人力、物力上的投入過(guò)大。在瀝青路面的主要病害中，車轍現(xiàn)象尤其普遍，對(duì)于路面的損壞也嚴(yán)重，大大提高路面的修復(fù)費(fèi)用。車轍問(wèn)題通常在第1個(gè)夏季的高溫期就會(huì)出現(xiàn)，有的路面車轍深度為10~50mm，有的甚至達(dá)100mm以上，使路面平整度變差，并很快出現(xiàn)網(wǎng)裂、坑洞、坑槽等病害。公司聯(lián)合國(guó)內(nèi)相關(guān)科研院所開(kāi)發(fā)的1抗車轍劑，為解決瀝青路面的車轍現(xiàn)象提供了有效實(shí)用和較為經(jīng)濟(jì)的手段。
主要功能：
1、顯著提高抗車轍能力。
2、改善低溫抗裂性能。
3、減輕因交通荷載所造成的路面疲勞破壞。
4、提高瀝青混合料力學(xué)性能指標(biāo)。
5、增強(qiáng)瀝青和集料的粘附力，并減輕路面剝落病害的發(fā)生。
6、改善瀝青抗老化性能，尤其因紫外線輻射所導(dǎo)致的老化。
基本作用原理：
1、增稠作用
在瀝青混合料工業(yè)拌合時(shí)加入抗車轍劑，使其充分融化；其部分融化成分在瀝青中以極為離散的狀態(tài)凝固，形成高強(qiáng)和穩(wěn)定的固化結(jié)構(gòu)；這種結(jié)構(gòu)使瀝青具有較高的軟化點(diǎn)，增強(qiáng)了瀝青的稠度，降低了瀝青對(duì)溫度的敏感性。
2、粘連作用
另一部分融化的成分及少量未融化的成分裹附在石料表面，在石料與瀝青、石料與石料之間形成一個(gè)搭橋的作用，產(chǎn)生較大的粘結(jié)力，這就使得瀝青混合料具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。
3、增韌作用
抗車轍劑融化的成分部分與瀝青發(fā)生反應(yīng)，提高了瀝青的彈性恢復(fù)性能指標(biāo)，使得瀝青混合料的韌性增強(qiáng)。
對(duì)瀝青混合料的作用效果：
1、提高高溫抗車轍劑性能
2、提高抗疲勞性能
3、提高低溫抗裂性能
4、提高水穩(wěn)定性能
應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：
一、基本優(yōu)勢(shì)
1、運(yùn)輸：為固體顆粒，運(yùn)輸方便、無(wú)需特殊運(yùn)載工具。
2、貯存：在常溫即可貯存，不需要任何特殊設(shè)備。
3、施工：在拌合、攤鋪及碾壓過(guò)程中，不需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行任何改變。
二、性能優(yōu)勢(shì)
1、車轍：在加入抗車轍劑后瀝青混合料的抗動(dòng)穩(wěn)定度較基質(zhì)瀝青混合料提高800％，表面瀝青路面的抗車轍性能得到極大的提高。
2、疲勞：加入抗車轍劑后瀝青混合料的疲勞性能提高40％，瀝青路面的耐久性能得到了增強(qiáng)。
3、水穩(wěn)：加入抗車轍劑后，瀝青混合料的凍融劈裂強(qiáng)度可達(dá)到97.9％，提高了瀝青路面抗水損害的能力。
4、低溫：加入抗車轍劑后混合料的大彎拉應(yīng)變提高30％，彎曲應(yīng)變能提高70％。同時(shí)瀝青結(jié)合料的彈性恢復(fù)性能也有很大的增強(qiáng)，通過(guò)諾謨圖得出其稠度不變溫度為10℃左右，因此適合用于防治產(chǎn)生溫度在10℃以下的溫縮裂縫。
三、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)
1、材料成本：使用后，較基質(zhì)瀝青混合料增加成本10％-30％，具有非常合理的性價(jià)比。
2、設(shè)備成本：不需要添加任何設(shè)備，減少了其他添加劑所需要的設(shè)備成本。
3、管理成本：運(yùn)輸、貯存和施工都非常簡(jiǎn)單，很大程度上降低了管理成本。
使用說(shuō)明：
一、室內(nèi)試驗(yàn)方法
1、石料加熱溫度：不低于185℃，并穩(wěn)定半小時(shí)以上。
2、瀝青加熱溫度：按規(guī)范執(zhí)行（一般不超過(guò)瀝青的老化溫度）。
3、加入抗車轍劑后干拌時(shí)間：50秒。
4、加入抗車轍劑瀝青后攪拌時(shí)間：3分鐘。
二、工業(yè)施工方法
1、石料加熱溫度：不低于185℃
2、瀝青加熱溫度：按規(guī)范執(zhí)行（不超過(guò)瀝青的老化溫度）。
3、拌合方式及拌合時(shí)間：在石料干拌時(shí)，從拌合樓觀察窗口投入抗車轍劑，加入抗車轍劑后，增加干拌時(shí)間5—10s,其它不變。
4、其它程序按規(guī)范執(zhí)行。
三、建議摻量
與瀝青混合料的重量比為0.28—0.5％（或根據(jù)設(shè)計(jì)添加）。
一、作用機(jī)理
1. 嵌擠作用:添加劑微粒在施工過(guò)程中由于高溫的作用而軟化,這些微粒在碾壓過(guò)程中熱成型,相當(dāng)于具有高粘附性的單一粒徑細(xì)集料填充嵌擠到了集料骨架中的空隙,增加了瀝青混合料結(jié)構(gòu)的骨架作用,加強(qiáng)了混合料之間的相互作用力,使混合料之間更加緊密,降低了成型路面的滲透性.同時(shí)增加了瀝青混合料承受荷載的能力。
2. 加筋作用:由于添加劑中聚合物形成的微結(jié)晶區(qū)具有相當(dāng)?shù)膭哦?它在拌和過(guò)程中部分拉絲成塑料纖維,在集料骨架內(nèi)搭橋交聯(lián)而形成纖維加筋作用.由于聚合物纖維的存在,它在膠結(jié)料中形成網(wǎng)狀,加強(qiáng)了瀝青礦粉膠結(jié)料體系相互作用和整體性.
3. 膠結(jié)作用:添加劑投入瀝青混合料的拌和鍋中,在170~180°C的溫度下,首先通過(guò)與礦料干拌,使它軟化,繼續(xù)加入瀝青拌和,添加劑顆粒與瀝青形成膠結(jié)作用，使瀝青性能得到改善.提高了瀝青的軟化點(diǎn);降低了對(duì)溫度的敏感性;增加了瀝青與礦料的粘附能力。
4. 變形恢復(fù)作用:車轍三瀝青混合料添加劑的彈性成分在教高溫度時(shí)具有使路面的變形部分彈性恢復(fù)的功能,因而降低了成型瀝青路面的永久變形。 XY-K抗車轍添加劑經(jīng)過(guò)和混合料的拌和過(guò)程,其顆粒在熱礦料的碰撞,剪切綜合作用下,促使添加劑實(shí)現(xiàn)四種作用過(guò)程,使瀝青混合料性能發(fā)生變化,達(dá)到提高和改善。
二、產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)
1. 優(yōu)越的性能能顯著改善瀝青混合料的高溫性能,提高混合料抗車轍能力,抗車轍能力可提高3~4倍.路面穩(wěn)定性得到提高,馬歇爾穩(wěn)定度提高了25%.瀝青混合料的彈性提高25%,改善了瀝青混合料的低溫柔韌性,提高了抵抗開(kāi)裂的能力和水穩(wěn)定性.提高了瀝青混合料的抗疲勞性能,延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命.
2. 良好的性價(jià)比改性工藝簡(jiǎn)單,使用靈活方便,不需要增加任何機(jī)械設(shè)備,減少設(shè)備投資的費(fèi)用.減少了在改性瀝青在改性過(guò)程中的加熱環(huán)節(jié),因而降低在改性過(guò)程中對(duì)瀝青性能的加熱影響,延長(zhǎng)瀝青的使用壽命.少去了改性瀝青需要儲(chǔ)存的過(guò)程.而儲(chǔ)存不但增加瀝青的加熱時(shí)間,影響瀝青技術(shù)性能,而且容易使改性瀝青發(fā)生離析.XY-K抗車轍劑可以長(zhǎng)期庫(kù)存不變質(zhì),XY-K與國(guó)內(nèi)同類車轍劑相比擁有更好的價(jià)格性能比.
3. 不影響配合比設(shè)計(jì)選用其他改性劑改性瀝青時(shí)一般要考慮瀝青與改性劑的相容性.相容性不佳會(huì)影響瀝青的改性效果.而XY-K抗車轍劑可隨意選用瀝青而不會(huì)影響改性效果.在任何摻量下不改變?yōu)r青混合料的級(jí)配,低摻量時(shí)(0.3%-0.5%)維持佳油石比不變,高摻量時(shí)(>0.5%)佳油石比適當(dāng)增加01.-0.2%. |
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