抗车辙剂在沥青路面中的应用研究
来源:铺面材料工程中心
发表日期:2015-12-14 19:19:19
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中国高等级公路的发展速度及经济投入在世界上首屈一指,但多数高速公路的使用年限却只有3、4年,有的甚至未过一年就出现了严重破损,使得国家在人力、物力上的投入过大。在沥青路面的主要病害中,车辙现象尤其普遍,对于路面的损坏也最严重,大大提高路面的修复费用。 车辙问题通常在第1个夏季的高温期就会出现,有的路面车辙深度为10~50mm,有的甚至达100mm以上,使路面平整度变差,并很快出现网裂、坑洞、坑槽等病害。公司联合国内相关科研院所开发的1抗车辙剂,为解决沥青路面的车辙现象提供了有效实用和较为经济的手段。

主要功能:

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标。

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。

基本作用原理:

1、增稠作用

在沥青混合料工业拌合时加入抗车辙剂,使其充分融化;其部分融化成分在沥青中以极为离散的状态凝固,形成高强和稳定的固化结构;这种结构使沥青具有较高的软化点,增强了沥青的稠度,降低了沥青对温度的敏感性。

2、粘连作用

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,在石料与沥青、石料与石料之间形成一个搭桥的作用,产生较大的粘结力,这就使得沥青混合料具有稳定的结构。

3、增韧作用

抗车辙剂融化的成分部分与沥青发生反应,提高了沥青的弹性恢复性能指标,使得沥青混合料的韧性增强。

对沥青混合料的作用效果:

1、提高高温抗车辙剂性能

2、提高抗疲劳性能

3、提高低温抗裂性能

4、提高水稳定性能

应用优势:

一、基本优势

1、运输:为固体颗粒,运输方便、无需特殊运载工具。

2、贮存:在常温即可贮存,不需要任何特殊设备。

3、施工:在拌合、摊铺及碾压过程中,不需要对设备进行任何改变。

二、性能优势

1、车辙:在加入抗车辙剂后沥青混合料的抗动稳定度较基质沥青混合料提高800%,表面沥青路面的抗车辙性能得到极大的提高。

2、疲劳:加入抗车辙剂后沥青混合料的疲劳性能提高40%,沥青路面的耐久性能得到了增强。

3、水稳:加入抗车辙剂后,沥青混合料的冻融劈裂强度可达到97.9%,提高了沥青路面抗水损害的能力。

4、低温:加入抗车辙剂后混合料的最大弯拉应变提高30%,弯曲应变能提高70%。同时沥青结合料的弹性恢复性能也有很大的增强,通过诺谟图得出其稠度不变温度为10℃左右,因此适合用于防治产生温度在10℃以下的温缩裂缝。

三、经济优势

1、材料成本:使用后,较基质沥青混合料增加成本10%-30%,具有非常合理的性价比。

2、设备成本: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、管理成本:运输、贮存和施工都非常简单,很大程度上降低了管理成本。

使用说明:

一、室内试验方法

1、石料加热温度:不低于185℃,并稳定半小时以上。

2、沥青加热温度:按规范执行(一般不超过沥青的老化温度)。

3、加入抗车辙剂后干拌时间:50秒。

4、加入抗车辙剂沥青后搅拌时间:3分钟。

二、工业施工方法

1、石料加热温度:不低于185℃

2、沥青加热温度:按规范执行(不超过沥青的老化温度)。

3、拌合方式及拌合时间:在石料干拌时,从拌合楼观察窗口投入抗车辙剂,加入抗车辙剂后,增加干拌时间5—10s,其它不变。

4、其它程序按规范执行。

三、建议掺量

与沥青混合料的重量比为0.28—0.5%(或根据设计添加)。

一、作用机理

1. 嵌挤作用:添加剂微粒在施工过程中由于高温的作用而软化,这些微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嵌挤到了集料骨架中的空隙,增加了沥青混合料结构的骨架作用,加强了混合料之间的相互作用力,使混合料之间更加紧密,降低了成型路面的渗透性。同时增加了沥青混合料承受荷载的能力。

2. 加筋作用:由于添加剂中聚合物形成的微结晶区具有相当的劲度,它在拌和过程中部分拉丝成塑料纤维,在集料骨架内搭桥交联而形成纤维加筋作用。由于聚合物纤维的存在,它在胶结料中形成网状,加强了沥青矿粉胶结料体系相互作用和整体性。

3. 胶结作用:添加剂投入沥青混合料的拌和锅中,在170~180°C的温度下,首先通过与矿料干拌,使它软化,继续加入沥青拌和,添加剂颗粒与沥青形成胶结作用,使沥青性能得到改善。提高了沥青的软化点;降低了对温度的敏感性;增加了沥青与矿料的粘附能力。

4. 变形恢复作用:车辙三沥青混合料添加剂的弹性成分在教高温度时具有使路面的变形部分弹性恢复的功能,因而降低了成型沥青路面的永久变形。 XY-K抗车辙添加剂经过和混合料的拌和过程,其颗粒在热矿料的碰撞,剪切综合作用下,促使添加剂实现四种作用过程,使沥青混合料性能发生变化,达到提高和改善。

二、产品优点

1. 优越的性能 能显著改善沥青混合料的高温性能,提高混合料抗车辙能力,抗车辙能力可提高3~4倍。路面稳定性得到提高,马歇尔稳定度提高了25%。沥青混合料的弹性提高25%,改善了沥青混合料的低温柔韧性,提高了抵抗开裂的能力和水稳定性。提高了沥青混合料的抗疲劳性能,延长沥青路面的使用寿命。

2. 良好的性价比 改性工艺简单,使用灵活方便,不需要增加任何机械设备,减少设备投资的费用。减少了在改性沥青在改性过程中的加热环节,因而降低在改性过程中对沥青性能的加热影响,延长沥青的使用寿命.少去了改性沥青需要储存的过程.而储存不但增加沥青的加热时间,影响沥青技术性能,而且容易使改性沥青发生离析。XY-K抗车辙剂可以长期库存不变质,XY-K与国内同类车辙剂相比拥有更好的价格性能比。

3. 不影响配合比设计 选用其他改性剂改性沥青时一般要考虑沥青与改性剂的相容性。相容性不佳会影响沥青的改性效果。而XY-K抗车辙剂可随意选用沥青而不会影响改性效果。在任何掺量下不改变沥青混合料的级配,低掺量时(0.3%-0.5%)维持最佳油石比不变,高掺量时(>0.5%)最佳油石比适当增加01.-0.2%。

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