掺加PR LT添加剂的沥青混凝土性能试验研究
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本文通过试验对比研究了沥青混凝土pr lt添加剂的马歇尔力学性能和路用性能。试验结果表明，PR LT添加剂能显著改善沥青混凝土的高温稳定性，同时，水稳定性和低温抗裂性均有所提高，并且具有使用成本低，施工工艺简便等优势。可广泛应用于高温多雨地区的沥青路面的新建和养护中。
关键词：PR LT添加剂 沥青混凝土 路用性能
中图分类号：TU528.42文献标识码： A 文章编号：
前言
随着我国社会经济的不断发展，高速公路交通量日益增大，这对我国沥青混凝土路面提出了更高的要求，特别是对我国高温地区，车辙日益成为突出问题，对高速公路交通安全构成较大威胁。近年来，世界各国道路工作者通过研发新型材料（改性沥青、天然沥青、纤维、抗车辙剂）、优化路面结构组合设计（采用粗型级配、SMA等）、改进施工机械、加强施工控制和治理超载等措施，不同程度的缓解了车辙病害的发生和发展。本文通过实验对比研究了普通沥青混凝土和法国PR LT添加剂的技术性能。试验结果表明：PR LT添加剂能显著改善沥青混凝土的高温稳定性，同时，水稳定性和低温抗裂性均有所提高，且施工工艺简便，有较强的适用性。
试验方法
试验采用的粗细集料为石灰岩，矿粉为石灰石，技术指标如表1。
表1 粗细集料主要技术指标
试验采用埃索70#基质沥青，其主要技术指标如表2。采用4.3的油石比，
表2 埃索70#沥青的主要技术指标
试验采用AC-16C型级配，级配如表3。
表3 矿料级配
试验中PR LT添加剂的添加量为混合料质量的0.4%，PR LT是一种褐色颗粒状聚合物添加剂（图2），能同时改善沥青混凝土高温和低温性能，其中，高温性能有明显的改善作用。
图2 PR LT添加剂
PR LT添加剂采用干拌的方式加入沥青混合料中，试验中集料加热温度为170-180℃，干拌60s，加150-160℃的沥青后拌和90s，再加入矿粉拌和90s。经过60s的干拌后PR LT添加剂颗粒均匀分布在矿料中[1]，拌和过程中PR LT颗粒受到高温矿料颗粒的挤压和剪切作用发生软化、变形和撕裂，加入沥青后被沥青裹覆，在高温和剪切作用下发生溶胀作用，使沥青更加粘稠。
掺PR LT添加剂的沥青混合料路用性能
依据《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40- 2004）[2]的要求，进行了马歇尔力学试验、高温稳定性试验、低温抗裂性和水稳定性试验。试验结果如表4-7。
表4 马歇尔试验结果
试件类型 稳定度（KN） 流值（mm）
AC-16C型普通试件 12.71 2.98
掺0.4% PR LT的AC-16C型试件 13.18 2.77
普通马歇尔试验结果表明，添加PR LT添加剂的马歇尔稳定度较普通沥青混凝土马歇尔稳定度有所提高，流值有所降低，但没有显著变化。
表5 车辙试验结果
车辙试验结果表明，掺0.4% PR LT的沥青混凝土试件的高温抗车辙能力比普通试件高约5倍，有明显的抗车辙优势（图3）。
图3 车辙深度对比
表6 冻融劈裂试验结果
冻融劈裂试验结果表明，添加PR LT添加剂的残留稳定度相对普通试件有所提高，主要原因在于PR LT添加剂具有胶结作用，提高了沥青混合料的抗水损害能力。
表7 低温弯曲试验结果
低温弯曲试验结果表明，掺0.4%PR LT添加剂的沥青混凝土试件的破坏应变相对普通沥青混凝土试件提高了13.4%。
PR LT添加剂作用原理
研究表明，PR LT在沥青混合料中主要有以下作用：（1）胶结作用。PR LT添加剂颗粒在沥青混合料拌和过程中受热软化、剪切变形和部分溶解，与沥青胶浆发生胶结作用，提高了沥青胶浆的强度和软化点，降低了沥青的热敏感性；通过拌和均匀的分布在沥青混合料中，增加了沥青胶浆的节点数量和节点强度，从而提高沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性。（2）嵌挤作用。在实验室拌制、成型或施工过程中，粒化聚合物PR LT临时受到软化，然后这些颗粒在击实或碾压过程中热成型，填充集料骨架内的空隙，在冷却后变形能力差，维持成型后的形状，限制了矿料颗粒的相对滑动，从而起到嵌挤作用，大大提高了沥青混合料的高温抗变形能力[3]。
结论
1）试验结果表明，PR LT添加剂能显著改善沥青混凝土的高温稳定性，同时，水稳定性和低温抗裂性均有所提高。
2）PR LT添加剂的使用相对改性沥青，具有成本低，生产工艺简单的优势。只需将PR LT添加剂与170-180℃的集料进行干拌，然后加沥青拌和，适当延长拌和时间即可进行摊铺碾压。
3）PR LT添加剂既可用于新建沥青混凝土路面，又可用于高等级公路的维修养护工程。因其使用简便且效果较好，在沥青路面的维修养护中有十分广阔的前景。
参考文献
[1] 马素月. PR 抗车辙剂在高速公路应用的研究[D]. 北京交通大学, 北京. 2008,05.
[2] JTGF40- 2004, 公路沥青路面施工技术规范 [S].
[3] 蒋品. PR PLAST. S改性沥青混合料在山西省高速公路上的应用[J]. 公路, 2007(8).
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。