抗车辙剂在沥青路面中的应用

抗车辙剂在沥青路面中的应用

摘要：本文从车辙对于道路的危害出发，通过试验重点分析了抗车辙剂对沥青混凝土性能的影响，得出了抗车辙剂对于高温抗车辙性能有很好的效果，也对低温抗裂和抗水损害性能有较好的改善效果。最后对抗车辙剂的机理进行了分析，得出：抗车辙剂中的弹性成分在较高温度时可兼具使路面发生弹性恢复的功能，降低了沥青路面的永久变形等特点。

关键词：抗车辙剂，沥青，混凝土，JTJ-130

一、前言

车辙是城市道路中常见的一种通病，它作为沥青路面的一种损坏现象，一直受到人们的重视，如何改善车辙也成为重点讨论的话题。通俗的说，车辙产生在车轮经常碾压的轮迹带上，它是在与时间有关的荷载因素和气候因素共同作用下，车辙印迹产生形变并形成两条纵向的辙槽。这些车辙让沥青混凝土直接暴露在阳光下，加剧了路面的损坏。

一般在城市道路的十字路口附近，比较容易形成车辙，这是因为在这些地方，车刹车启动的次数比较多，所以比较容易产生较为严重的辙槽，这些辙槽有深有浅，较深的能达到10毫米以上。辙槽较小的地方对于行驶车辆影响不大，但车辙较大的地方严重影响了道路的正常行驶。

另外，在雨季，辙槽较深的地方，非常容易产生积水，这对于路面非常有害，加剧了路面的损坏，也会造成安全隐患，容易让车造成漂移和打滑现象。另一方面，积水会降低沥青混合料强度，局部松散脱落，加速了沥青路面的破坏。

因此，我们必须加强道路的抗车辙能力，提高沥青路面的使用寿命。为了达到这一点，相关研究人员不断探索新方法新途径来改善沥青路面的强度，这些方法主要包括：应用改善沥青，采用人工砂，限制集料针片状含量等等，这些在一定程度上取得了一定的效果。本文主要讲解在改性沥青基质上掺加沥青混凝土抗车辙剂来提高路面抗车辙能力。

二、抗车辙剂对沥青混凝土性能的影响

本文通过试验的方式，分析了抗车辙剂对沥青混凝土性能的影响，具体操作过程如下：

1、原材料

在试验中使用的原材料主要是沥青，矿料和抗车辙剂三种。这三种的材料主要是：选用了符合《公路工程集料试验工程》的玄武岩作为矿料；而沥青则选用重交沥青AH-70；抗车辙剂则采用了JTJ-130型抗车辙剂。该抗车辙剂的技

术参数为：

熔融指数≥8g/10min

密度1.0±0.1g/cm3

掺加量为0.4%（重量比）

软化点130℃

粒径≤4mm

2、试验过程及其结果分析

本次试验的基质沥青混凝土选用以基质沥青配制的AC-20密级配沥青混凝土。由于AC-20沥青混凝土结构为悬浮密实型结构。结构强度以沥青自身粘结力为主、矿料的嵌挤力和内摩阻力为辅构成。因此形成的AC型混凝土具有以下特点：强度低，耐久性好，密实度好，热稳定性差等等。这样可以能够鲜明对比出抗车辙剂对沥青混凝土高温性能的改善作用。试验方法为马歇尔试验，采用的4.7%。

另外，改性沥青拌制AC-20沥青混凝土是目前高等级公路普遍采用的材料，为此本文采用SBS改性沥青制备AC-20改性沥青混凝土，与抗车辙剂沥青混凝土做了性能对比。所用的SBS改性沥青满足JTG F40--2004《公路沥青路面施工技术规范》中SBS类I—D的各项指标要求。

对基质沥青混凝土，添加SBS的基质沥青混凝土和加抗车辙剂后的基质沥青混凝土性能对比进行比较，试验结果如下：

为了解抗车辙剂的使用普遍性，本文还分别设计了AC-13和AC-16沥青混凝土，抗车辙剂用量固定为0.4%。采用AH-70重交通沥青作为胶结料，抗车辙剂的使用与上述相同，并通过马歇尔试验确定了油石比。试验结果对比如表2所示：

为了了解抗车辙剂的普遍使用性，分别对AC-13，AC-16，AC-20沥青混凝土做了试验，采用的抗车辙剂用量固定为0.4%。胶结料采用AH-70重交通沥青，抗车辙剂的使用情况和上面的试验一致。最后通过马歇尔试验确定了油石比。

得出的结果如下：

通过上述试验，能够明显看出添加JTJ一130型抗车辙剂的显著效果。不但对于高温抗车辙性能有很好的效果，也对低温抗裂和抗水损害性能有较好的改善效果。另外，抗车辙剂沥青混合料的动稳定度远大于SBS改性沥青混合料。且抗车辙剂的可长期储存性、沥青混合料的可即时加工性、生产和施工温度低以及造价相对便宜等优点，也为抗车辙剂的推广应用提供了可能。

三、添加抗车辙剂的注意事项

在以上讨论中添加抗车辙剂具有明显的效果，然而在添加中也要注意很多问题，如下：

1、拌合时一定要注意温度的控制，抗车辙剂对温度要求比较高，以免由于温度不适合，造成试验失败。

2、拌合时间的控制也要引起大的重视，因为拌合不充分时，抗车辙剂附着在石料表面，将会造成试验失败，大大降低使用效果。

3、严格掌握配比率，配比原则是经济适用高效。

四、抗车辙剂机理分析

抗车辙剂对沥青混凝土性能的提高之所以这么明显，主要体现在以下几个方面：

1、添加抗车辙剂增大沥青的粘度，提高软化点，以便降低了沥青的感温性，提高了抗高温变形能力。

2、抗车辙剂的加入吸附了一部分轻质油份使沥青粘度增大，矿料与沥青的粘附性得到改善，加强了混合料的抗开裂能力。

3、抗车辙剂中的弹性成分在较高温度时可兼具使路面发生弹性恢复的功能，降低了沥青路面的永久变形。

4、少量抗车辙剂在搅拌中临时软化但未熔化，这些颗粒在碾压过程中热成型，相当于具有高粘附性的单一粒径细集料填充了集料骨架中的空隙，增加了沥青混合料结构的骨架作用。

五、结论

由此可见：1、抗车辙剂沥青混合料的油石比略低于SBS改性沥青混合料，生产过程中直接添加于拌和锅，现场不需添加沥青改性设备。2、抗车辙剂对于高温抗车辙性能有很好的效果，也对低温抗裂和抗水损害性能有较好的改善效果。

参考文献：

[1] 曾志威. 掺抗车辙剂沥青混合料路用性能研究[D]长沙理工大学，2009 .

[2] 高景伟. 改性剂在沥青路面车辙病害处治中的应用研究[J]山西建筑，2009，(23) .

[3] 李萍，吴会荣，路明周. 沥青混合料车辙试验前后其体积参数变化规律分析[J]四川建筑科学研究，2010，(01) .

[4] 李明国，牛晓霞，申爱琴. 山区高速公路沥青路面的抗车辙能力[J]长安大学学报(自然科学版)，2006，(06) .

[5] 王巍. 城市道路刚改柔工程设计探讨[J]安徽建筑，2009，(02) .

[6] 李娜. 沥青混凝土路面早期病害成因分析与对策[J]辽宁科技大学学报，2008，(02) .

[7] 孙宁. 玉龙路排水性沥青面层施工[J]安徽水利水电职业技术学院学报，2009，(04) .

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。