摘要:以某新建高速公路工程为依托,针对该公路所在地区特殊的环境条件及重载交通运行量大等客观实际,选取法国产PR Module和PR SPLAST功能型高模量添加剂进行了沥青混合料试件制备,并开展高模量沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性、水稳性、抗疲劳性能等的试验,以研究不同类型添加剂对沥青混合料路用性能的影响。结果表明,高模量添加剂可在不影响普通沥青混合料低温性能的基础上提升其高温稳定性、抗水损性和抗疲劳性能,且PR SPLAST功能型高模量添加剂的改善效果较为显著。
关键词:高模量沥青;添加剂;混合料;路用性能
0 引言
随着我国交通运输事业的发展,高速公路使用率增加,由此而引发的道路病害问题也日益凸显,其中因沥青路面高温稳定性不足而造成的车辙病害在路面病害中的占比达到 70% 以上。国内外相关学者针对此问题也展开深入研究,并提出了高模量沥青混凝土的概念,该形式的沥青混合料具有较好的水稳性和高温稳定性,能增强路面抗车辙性能和表观耐久性。当前,国内对高模量沥青混合料的研究主要集中在其低温稳定性和抗疲劳性等方面,而对高模量添加剂的相关研究较少,更未对高模量添加剂的作用机理展开研究和分析[1]。作用机理不明确的情况下,便无法准确判断添加剂所起到的作用,造成添加剂选择不合理,往往仅侧重沥青混合料抗车辙性能的提升,难以兼顾低温抗裂性、高温稳定性。本文选取法国产 PR Module 和 PRSPLAST 功能型添加剂,进行高模量沥青混合料高低温稳定性、水稳性及抗疲劳性能等的试验研究,为高模量沥青混合料在我国高速公路中的推广应用提供借鉴参考。
1 工程概况
某新建高速公路全长49.593km,本标段为第2合同段,起讫桩号为K275+570—K285+847,线路长10.277km,共包括 1 处互通式立交、1 处分离式立交,1 座连体式隧道,该合同段挖填方总量分别为 100.9956×104m³和93.7241×104m³。该合同段路面层为 4cm 厚中粒式沥青抗滑表层、5cm厚中粒式沥青混凝土层、6cm厚粗粒式沥青混凝土层,基层为32cm厚水稳碎石基层,16cm厚低剂量水稳砂砾底基层。考虑到公路工程所在地夏季高温多雨,根据预测,待建路段交通量较大,重载车辆多,为预防公路建设完成投运后短时间内出现车辙等病害,决定使用高模量沥青混合料,以延长沥青路面使用寿命。
2 试验方案
2.1 试验材料
(1) 粗细集料。根据高模量沥青混合料特性,应当按照增大模量的原则选择集料,粗集料选择棱角性和抗磨性较好的高强度石灰岩石料;细集料则选用干燥清洁、形状接近立方体、棱角分明的石灰岩,用于填充粗集料骨架间隙。粗细集料物理性能见表1,石料压碎值为 15.8%,洛杉矶磨耗损失为 13.7%,磨光值为48,针片状颗粒质量分数为 7.9%,水洗法下粒径小于0.075mm的颗粒质量分数为0.4%,冲击值为16%,均满足相关技术要求。
4 结语
综上所述,对于重交通高速公路而言,按照0.35%的质量比掺加高模量沥青添加剂能使沥青混合料性能明显改善,高模量沥青混合料的动稳定度可达到普通沥青混合料的 10 倍,并使混合料高温稳定性能显著提升;而高模量沥青混合料低温弯曲破坏应变与普通混合料较为接近,表明高模量添加剂的使用可在有效改善混合料高温稳定性的同时,保证其低温性能不被破坏;最后,高模量沥青混合料疲劳寿命可比普通沥青混合料提升 2~3 倍以上。总之,PR Module 型和 PRSPLAST 型高模量添加剂 (尤其是后者) 在我国重交通道路建设中具有广阔的应用前景。
参考文献:
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