下载文档原格式
沥青路面的车辙破坏防治方法抗车辙剂使用摘要：本文介绍了高速公路沥青路面常出现的几种病害，如车辙、坑槽、裂缝、表面破损等，并浅析裂缝产生的原因以及不同添加剂对多种病害的用途。
关键词：沥青混凝土；车辙破坏；抗车辙剂前言目前我国高速公路、城市快速路及海塘路面等基本都选用沥青混凝土做为结构的面层。
沥青混凝土的结构优势施工速度快、造价经济、平整度高（行车舒适度高）、对路基不均匀沉降的适应性强。
但它自身的缺点是耐水性差（雨季易产生水损坏）、极端温度下稳定性差、高分子材料易老化产生车辙等。
以上这些沥青混凝土到路面层的缺点，单单依靠沥青材料本身是难以减轻或消除的。
只有依靠外部措施来减少这些不利现象的发生，而添加沥青外部添加剂，是解决这些问题目前为止最好的办法。
一、沥青路面车辙破坏的种类1、抗车辙破坏所谓车辙破坏就是因为在高温气候下，沥青面层经过太阳高温暴晒后软化，再由重车开过碾压后造成永久性的结构变形破坏。
车辙破坏也分为三种：1）结构性车辙；2）磨耗磨损型车辙；3）失稳性车辙。
见下图1.1、磨耗磨损型车辙由于车辆反复碾压造成面层沥青的疲劳性破坏，这种破坏只表现在面层的凹陷，但只限于面层深度只限于面层的细石沥青层，沥青基层的整体结构层不发生变形及破坏。
1.2、结构性车辙由于重车碾压产生的剪力超过路面各层的抗剪强度，引起沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久性变形。
面层会延路面纵向形成V型的深坑，但基层并没有产生离析现象。
1.3、失稳性车辙由于重车碾压产生的剪力超过路面各层的抗剪强度，引起沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久性变形。
面层会延路面纵向形成V型的深坑，但基层并没有产生离析现象。
二、车辙破坏的形成机理2.1、原材料质量1）沥青的选择上因选用纯度高的沥青，而不能选择质解的再生沥青。
在沥青用量上要严格按照配合比，含量过小影响沥青粘结性，含料过大使得其在高温天气时，面层软化骨料见离析现象。
2）粘结料选用不合格，粘结性差。
PR沥青混合料在重交通路面施工中的应用张海涛【摘要】结合施工经验,介绍了PR沥青混合料在高速公路中的原材料控制要点,分析了PR抗车辙剂提高路面抗车辙性能的作业机理,并从混合料设计、拌和及碾压等方面探讨了各工序要点,以期借鉴.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2018(044)014【总页数】2页(P136-137)【关键词】PR沥青混合料;抗车辙;路面施工【作者】张海涛【作者单位】山西省晋中路桥建设集团有限公司,山西晋中030600【正文语种】中文【中图分类】U414沥青路面车辙是一个难以解决的世界性难题。
我省(山西)煤炭运输除铁路外主要靠公路运输，运煤车的超限超载严重破坏公路、桥梁设施，出现的路面病害严重的影响道路通行质量。
在出现的沥青路面病害中，车辙是一种最为常见、对道路损坏也最为严重的病害之一。
其中，一些路段在通车一年后出现车辙的深度可达10 mm～50 mm，在弯道、上坡段甚至超过100 mm，严重的影响行车舒适度和安全度。
我省的交通运输发展受到车辙病害的严重困扰。
为增强沥青路面的抗车辙性能，通常从沥青材料改性、级配调整、沥青混合料设计方法等三个方面采取技术措施，如采用SBS改性沥青、C型级配、SMA路面、掺加天然沥青(TLA和岩沥青)等，这些都是不同程度的提高了沥青路面的抗车辙性能。
随着我国经济的快速发展，交通运输业蓬勃发展，对高速公路路面的承载性能提出了越来越高的要求，重载车辆的增多对路面的抗车辙性能要求更高。
对沥青进行改性有助于实现新的交通发展要求提出的沥青混合料性能提高，PR改性沥青混合料是有效途径之一。
PR PLAST S(简称PR)抗车辙剂可通过对沥青进行改性，同时兼备纤维增强作用和一定的骨架填充作用，能显著增强高速公路沥青路面的抗车辙性能。
PR抗车辙剂在西欧等国得到了广泛应用，在我国一些省市也进行了应用，效果显著，具有极大的推广和应用前景。
1 概述PR重交通抗车辙路面技术是一种成熟、可靠的技术，由法国路面材料公司和法国中央路桥实验室开发出来后，得到了极大的重视和关注，至今已在全球三十多个国家得到应用。
黑龙江交通科技HEILONGJIANG JIAOTONG KEJINo．4,2221 (Sum No32)2021年第4期(总第326期)抗车辙沥青混合料在道路养护工程的应用王军(北京国道通公路设计研究院股份有限公司，北京100273)摘要:文章通过对道路大修过程中所采用的抗车辙剂种类进行深入调查，选取了几种目前采用较多、较为成熟的抗车辙剂,对其性能进行对比分析,结合京开辅路道路养护工程，验证掺加不同类型的抗车辙剂的沥青混合料产生的实际工程效果，为解决道路沥青路面病害提供一定的参考,为道路养护设计提供一定的借鉴意义°关键词：沥青路面;抗车辙剂;道路养护中图分类号:U410.917文献标识码：A文章编号：1208-3333(2261)04-0025-06目前，随着交通数量的快速增长、大型重荷载车辆的运营的出现,许多新建道路在运营后不久后，车辙、拥包等病害就很快的呈现出来，严重影响道路的安全使用和服务水平，影响道路安全运营,是目前需要迫切解决的问题。
抗车辙剂性能优良，效果明显,可以显著提高沥青混合料的抗车辙能力，抗水损坏性能及低温抗裂性能也能在一定程度上改善,成为目前广泛采用的预防路面车辙的方式之一。
1沥青路面车辙成因及对策工程研究及实践表明,沥青的中面层是车辙影响最大的位置，这是由于沥青面层以下4~10cm 深度范围内的收到的剪应力最大，受荷载的反复剪切作用次数最多，因此是最容易产生车辙的部位°沥青路面结构层的抗车辙性能的影响因素主要有以下几个方面。
(1)集料性质。
(2)沥青混合料内部骨料的级配。
(3)沥青胶结料种类及用量。
2沥青路面车辙的有效防治措施一抗车辙剂提高道路沥青路面的抗车辙性能，一般从矿料级配范围的多方面调整、沥青结合料的多方面优选、用适宜的外掺剂优化沥青混合料的材料配合比设计三方面进行考虑。
工程实验证明，使用抗车辙添加剂的方式是最好的，比其他的方式如调整级配等方式有一定的优势。
第３１卷第１期
２０１１年２月中外公路２２１
文章编号：１６７１—２５７９（２０１１）０１一０２２１一０４ＰＲ抗车辙剂在高速公路沥青混合料中的应用研究
段号炎１。慕海瑞２。杨锐１（１．重庆交通大学土木建筑学院，重庆市４０００７４；２．重庆鹏方路面工程技术研究院）
摘要：研究添加了ＰＲＰＬＡＳＴＳ抗车辙剂的沥青混合料的各项性能，对抗车辙剂不同掺
量下的沥青胶结料进行基本性能试验，包括高温车辙、低温弯曲和冻融劈裂试验，并介绍了
ＰＲＰＬＡＳＴＳ作用机理及施工工艺的控制。结果表明：在沥青混合料中掺入ＰＲＰＬＡＳＴＳ抗
车辙剂后，可以显著提高沥青混合料的高温抗车辙能力，对沥青混合料的抗水损坏性能及低温抗裂性能也有一定的作用。关键词：沥青混合料；ＰＲＰＬＡＳＴＳ抗车辙剂；性能；作用机理
随着公路交通量的增加、汽车超载及轴载的加大、渠化交通的形成以及近年来持续高温天气等因素的综合影响，中国公路沥青路面的车辙问题越来越突出。根据国内外的大量研究以及路面病害分析及力学分析发现，在整个路面结构中，面层以下５～１０ｃｍ的区域（中面层）发生车辙病害的程度最大，这主要是由于中面层在整个路面结构中温度最高，而且承受的剪应力最大。因此，近年来中国高等级公路建设普遍提高了对中面层的重视，并采用了改性沥青以及掺加纤维等改善方式来提高中面层沥青混合料的高温抗车辙性能。笔者结合国家重点公路杭州至兰州线重庆巫山至奉节段中面层实体工程，探究掺入ＰＲＰＬＡＳＴＳ抗车辙剂对沥青混合料路用性能的影响。
１原材料技术指标试验采用ＳＫＡ级７０８石油沥青，主要技术指标见表１。抗车辙剂ＰＲＰＬＡＳＴＳ技术指标见表２。采用的矿料均为石灰岩，集料规格分为１６～２４、１１～１６、７～１１、４～７、Ｏ～４ｍｍ以及矿粉，其中矿粉为石灰岩磨
制的石粉，其技术指标满足ＪＴＧＦ４０一２００４《公路沥青路面施工技术规范》的要求。
表１沥青主要技术指标
表２ＰＲＰＬＡｓ骼抗车辙剂的技术性质
收稿日期：２０１０—０８一０６作者简介：段号炎，男，硕士研究生．Ｅ—ｍａｉｌ：ｈａｏｉｈｕａｎ＠１２６．ｃｏｍ
２抗车辙剂作用机理ＰＲＰＬＡＳＴＳ抗车辙剂作用机理主要可概括为在
万方数据２２２中外公路第３１卷沥青混合料中的机械嵌挤、加筋、胶结三大作用，从而提高沥青混合料的路用性能。（１）机械嵌挤作用：ＰＲＰＬＡＳＴＳ颗粒在拌和与施．工过程中由于高温的作用而软化，再经过碾压后成型。这样就将添加剂的颗粒填充嵌挤到级配骨架的空隙中，限制了矿料间的相对滑动，加强了混合料之间的相互作用力，使混合料结构更加紧密，增加了混合料在高温下承受荷载及抗车辙的能力。（２）加筋作用：当沥青混合料中片状或纤维状的ＰＲＰＬＡＳＴＳ变形体达到一定体积时，这些变形体相互问搭接、缠绕在一起，形成一个立体网状结构——ＰＲＰＬＡＳＴＳ变形体纤维网，将矿料颗粒牢固地限制在网络内，从而使沥青混合料整体强度提高。（３）胶结作用：添加剂在高温时投入沥青混合料的拌和设备中，ＰＲＰＬＡＳＴＳ处于粘流态，通过润湿和浸润作用，ＰＲＰＬＡＳＴＳ均匀地包裹在矿料颗粒表面。当温度冷却后，处于弹性状态的ＰＲＰＬＡＳＴＳ与矿料胶结的界面具有很高的刚度和强度。３添加ＰＲＰＬＡＳＴＳ抗车辙剂的沥青混合料配合比设计及性能验证
该沥青混合料用于巫奉高速公路中面层，采用ＡＣ一２０型混合料，各矿料级配组成为（１６—２４ｍｍ）：（１ｌ～１６ｍｍ）：（７～１１ｍｍ）：（４～７ｍｍ）：（Ｏ～４ｍｍ）碎石：矿粉＝２０：１９：２ｌ：１２：２５：３，最佳油石比为４．３％。添加ＰＲＰＬＡＳＴＳ的沥青混合料设计与普通沥青混合料的配合比设计方法完全相同，考虑经济性，分别选择ＰＲＰＬＡＳＴＳ的掺量为矿料质量的２．５‰、３‰、３．５‰进行试验研究。３．１马歇尔试验ＰＲＰＬＡＳＴＳ抗车辙剂沥青混合料的室内马歇尔试验结果见表３。
表３马歇尔试验结果
由表３可以看出，添加ＰＲＰＬＡＳＴＳ抗车辙剂后沥青混合料的马歇尔稳定度随ＰＲ掺量的增加而增加。从３‰～３．５‰的增幅最大，达到３．２１ｋＮ；２．５‰～３‰的增幅次之，增加２．９５ｋＮ；Ｏ～２．５‰的最小，仅１．２８ｋＮ。３．２高温稳定性试验沥青混合料高温稳定性采用车辙试验评定，按照Ｔ０７１９—１９９３规程进行，车辙试验结果见图１。彳、ｌ琶蠢删嚣幅ＰＲ抗车辙剂添加量／‰图ｌＰＲ抗车辙剂掺加量与动稳定度的关系从图１可以明显看出，随着ＰＲ抗车辙剂掺量的增加，动稳定度也随之增加；添加２．５‰ＰＲ抗车辙剂时动稳定度增大到３７７２次／ｍｍ，是未添加前的２．２倍，动稳定度增加幅度较小；添加３‰ＰＲ抗车辙剂时动稳定度增大到５４６５次／ｍｍ，是未添加前的３．１倍，动稳定度增加幅度次之；添加３．５‰ＰＲ抗车辙剂时动稳定度增大到７７２５次／ｍｍ，是未添加前的４．１倍，动稳定度增加幅度最大。由此可以看出，ＰＲ抗车辙剂对沥青混合料抗车辙性能有明显改善，大大地提高了抗车辙能力。３．３水稳定性试验按照ＪＴＧＦ４０一２００４《公路沥青路面施工技术规
范》中有关要求，采用浸水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂试验的残留强度比两项指标来评价沥青混合料的水稳定性，试验结果见表４。
万方数据２０１１年第１期段号炎，等：ＰＲ抗车辙剂在高速公路沥青混合料中的应用研究２２３
表４浸水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂试验结果
由表４可知：浸水马歇尔残留稳定度在９０％左右；添加ＰＲＰＬＡＳＴＳ的混合料冻融劈裂强度比未添的略高。ＰＲＰＬＡＳＴＳ对提高混合料的抗水害能力有一定作用。３．４低温抗裂性能试验沥青混合料的低温抗裂性能与沥青路面的开裂相关，因而是沥青混合料的重要使用性能。弯曲破坏试验是国内外较常用的沥青混合料低温抗裂性评价方法。试验温度为一１０℃，试件尺寸为３０ｍｍ×３５ｍｍ
×２５０ｍｍ，采用单点加载方式，支点间距２００ｍｍ，加载速率５０ｍｍ／ｍｉｎ。试验结果见表５。
表５低温弯曲试验结果
由表５可知：ＰＲ抗车辙剂沥青混合料低温抗裂性能能满足规范要求。添加ＰＲ抗车辙剂沥青混合料的抗弯拉强度和最大弯拉应变都有一定程度的提高，
且随着掺量的增加，提高的幅度有下降趋势，说明ＰＲ抗车辙剂对低温抗裂性能有一定作用，但影响不大。
４ＰＲ抗车辙剂的应用此次ＰＲ抗车辙剂已应用于国家重点公路杭州至兰州线重庆巫山至奉节段沥青路面的长大纵坡段的中面层。根据ＪＴＪ００３—８６《公路自然区规划标准》，该高速公路位于Ｖ２（四川盆地中湿区），主线路段及匝道均采用沥青混凝土路面，设计使用年限为１５年，轴载采用ＢＺＺ一１００重型标准。交通量的计算依据《工可》及相关资料所提供的数据进行，以２０１０年为设计基年，以巫山至奉节青莲铺路段交通量进行计算，结果如表６所示。经室内试验验证后，按照交通量大小，抗车辙剂应用掺量为矿料质量的３‰及３．５‰时，沥青中面层各项指标均满足设计及规范要求，同时也满足业主要求动稳定度大于５ｏｏｏ次／ｍｍ的要求；从经济性方面考虑，确定本次抗车辙剂应用掺量为矿料质量的３‰。表６巫山至奉节交通量
４．１拌和试验段沥青拌和设备采用的是德基４０００型沥青拌和机，每小时产量能达到３００ｔ。根据确定的目标配合比进行了生产配合比设计，最终确定了矿料级配及最佳油石比为４．３％。如表７所示。
表７Ａｃ一２０矿料级配
拌和过程：（１）将矿料加热至１８０～１９０℃。（２）ＰＲ添加方式有机器投放与人工投放两种。机器投放是指在拌和楼上安装投料机，该投料机有感应计量装置，只需人工直接投入足量的抗车辙剂，然后投料机根据每锅混合料的质量按照３‰的比例称好ＰＲ抗车辙剂，通过直径约为２０ｃｍ的铁制圆管，与碎石混合料同时进入拌缸进行干拌。人工投放是指在拌和楼上拌缸旁设置一定高度的漏斗，根据每锅混合料的质量人工称取３‰比例的ＰＲ抗车辙剂，在碎石混合料进入拌缸时，通过拌缸上方铁制弧形圆管，由人工立即投放到拌缸进行干拌；人工投放的剂量不及机器投放准确，故建议采用机器投放。为了使ＰＲ抗车辙剂在矿料中翻滚、剪切、撞击过程中产生变形，保证ＰＲ
万方数据２２４中外公路第３１卷抗车辙剂与矿料充分碰撞、软化及均匀拌和，每锅干拌时间不小于１５ｓ。（３）加入沥青。沥青加热温度控制在１５０～１６０℃之间；加入矿粉，在此拌和过程中笔者增加了湿拌时间，沥青混合料的湿拌时间不小于２５ｓ，使得沥青混合料进一步均匀，起到一种粘结的作用。（４）沥青混合料出料温度控制为１７５～１８０℃。４．２摊铺碾压由于ＰＲ抗车辙剂对温度比较敏感，运输混合料时采用棉被覆盖。采用２台摊铺机同时摊铺，摊铺机摊铺速度为２．５ｍ／ｍｉｎ，从开始到结束保持不变，摊铺过程中不允许随意改变速度或中途停顿。经现场测温，沥青混合料摊铺温度波动范围为１６０～１７０℃，复压温度波动范围为１５０～１６０℃，终压主要是消除轮迹，改善铺筑层的平整度，温度波动范围为９０～１００℃。主要采用了“紧跟、强压、高频、低幅”的方法；碾压机械采用１台ＤＤｌｌｏ型双钢轮振动压路机，２台ＨＤｌ３０型钢轮振动压路机，１台天工ＹＬ３０型胶轮压路机和１台徐工ＸＰ２６０型胶轮压路机。碾压方案如表８所示。
表８碾压方案
经检测，碾压后路面渗水系数为２８ｍＬ／ｍｉｎ，小于设计要求１２０ｍＬ／ｍｉｎ；弯沉代表值为１５．４（０．０１ｍｍ），小于设计要求１８．１（０．０１ｍｍ）。试验路表面密实，无泛油、松散、裂缝和搓板等现象。５结论（１）添加ＰＲＰＬＡＳＴＳ可以显著提高沥青混合料的高温抗车辙能力，因此适用于高温地区重交通高等级公路沥青路面、重载车较多的地区及上下坡路段等。（２）添加ＰＲＰＬＡＳＴＳ对于沥青混合料的抗水损坏性能及低温抗裂性能也有一定作用，但影响不大。（３）ＰＲＰＬＡＳＴＳ抗车辙剂对温度比较敏感，对拌和温度、摊铺温度、碾压温度等应严格控制，消除温度对沥青混合料这种感温性材料的影响；对拌和时间也有一定的要求。（４）该抗车辙剂使用简便，无需增加施工工序，使用少量便能获得良好性能。参考文献：［１］沈金安．沥青及沥青混合料路用性能［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００３．［２］伍石生，徐希娟．添加ＰＲＰＬＡｓＴｓｓ抗车辙剂的沥青混合料性能研究［Ｊ］．公路，２００６（７）．［３］肖庆一，芮少权，等．添加ＰＲＰＬＡｓＴｓ抗车辙剂沥青混合料试验研究［Ｊ］．武汉理工大学学报，２００６（７）．［４］丁庆军，方杨，刘祖国，等．沥青混凝土抗车辙剂研究及应用［Ｊ］．中外公路，２００８（１）．［５］罗鸣，陈超，杨晓娟．掺加ＰＲＰＬＡＳＴＳ沥青混合料路用性能试验研究［Ｊ］．公路与汽运，２０１０（４）．［６］张亮．ＰＲ抗车辙剂在高速公路中的应用［Ｊ］．交通世界（建养·机械），２００９（１２）．［７］张革伟，解刚．关于ＰＲＰＬＡｓＴＳ抗车辙剂在沥青混凝土面层中的应用［Ｊ］．西北水力发电，２００５（Ｓ２）．［８］刘立杰，阳宏毅．沥青路面车辙形成机理及应力影响分析［Ｊ］．中外公路，２００７（５）．［９］胡力群，弥海晨，联超．高标号沥青的混合料抗车辙能力研究［Ｊ］．中外公路，２００５（４）．
