田 峻 巍

(山西路桥集团长临高速公路有限公司，山西 临汾 041000)

0 引言

CL高速根据《工可报告》交通量调查等资料、长邯高速汇总的超载情况以及晋煤外运的交通流向特点，本项目分上下幅进行设计，特重交通方向，对大货车和拖挂车均按70%的车辆超载50%进行计算，重型交通方向，对大货车和拖挂车均按45%的车辆空载，55%的车辆满载但不超载进行计算。

按照沥青路面气候分区，本地区为1-3-2区，考虑到本公路重载车辆较多，结合山西省对改性沥青的推广使用情况及总体指导意见本设计对路面上中面层采用SBS改性沥青，同时结合工地实际情况本文按基质沥青加抗车辙剂0.4%掺量做试验段，并取得了良好的质量效果和经济效益。

车辙是目前我省高速公路沥青路面最突出的病害之一，主要是由于沥青混合料在高温条件经受荷载作用时自身抗剪能力不足引发的流动变形而形成。CL高速公路作为国高网青兰高速G22在山西境内最为重要的一段，重载车辆多、轴载大是其最显著特点，因此有必要对可能出现较严重车辙病害的路段采取提高沥青路面高温稳定性的技术措施，保证路面的长期耐久性。在普通沥青混合料添加一定剂量的抗车辙剂，获得高模量改性沥青混合料，大幅度改善和提高路面抗车辙性能，确保通车后路面具有优良的高温稳定性。

1 路面车辙形成理论分析

在日常施工中，沥青路面作为一种柔性路面,压实度都达不到100%，在高温或交通荷载的连续作用下，沥青混合料将发生塑性变形，最终骨架结构将被二次压实，改变原来的结构形式，并形成渠道交通降低路面的使用性能。

为进一步提高路面使用性能，行业相关技术人员常用办法是：

1)选择高粘度沥青，高粘度沥青能有效防止沥青混合料流动变形，从而减少路面车辙的形成和病害的减少；

2)使用具有棱角性的集料，增加矿粉用量，适当增大粉胶比，合理调整级配，使级配曲线符合“S”形，使混合料形成一定的骨架的同时，保证混合料有合理的空隙率，确保粗骨料之间有良好的粘合性，以便沥青混合料具有良好的抗载荷变形能力；

3)在沥青混合料中加入抗车辙剂，主要使用抗车辙剂防止沥青路面产生车辙的的改性剂。由于其具有良好的高温熔融性，因此在沥青混合料生产过程中，可以通过与骨料机械混和将其直接添加于沥青拌合罐中。抗车辙剂在高温的作用下部分融化在骨料表面，骨料的粘结性能被预先改性，以改善骨料与沥青的粘合性能，再将沥青加入拌和好的混合物中，抗车辙剂在拌和温度下持续溶解，有效提高沥青混合料的动稳定度、增加粘度、降低温度敏感性。

2 实际应用中抗车辙剂对沥青混凝土性能的影响

抗车辙剂对沥青混凝土性能的影响，通过CL高速LM7设计的AC-20沥青混凝土使用情况试验数据进行分析说明。

2.1 各项基础试验数据情况

1)矿料。

符合《公路工程集料试验工程》的玄武岩检测指标满足规范及设计要求，检测结果如表1所示，AC-20矿料的级配表如表2所示，级配曲线如图1所示。

表1 集料检测结果汇总表

表2 AC-20矿料的级配表

2)抗车辙剂。

采用北京HD交通科技有限公司JTJ-130型抗车辙剂，其具体技术指标:粒径不大于4 mm,软化点130 ℃，密度1.0 g/cm3±0.1 g/cm3，掺加量为0.4%(重量比)，熔融指数不小于8 g/10 min。

3)基质沥青。

A-70沥青试验检测结果见表3。

4)改性沥青试验结果见表4。

表4 改性沥青试验结果

2.2 成果试验数据情况对比分析

1)基质沥青混凝土和添加SBS及添加抗车辙剂后性能试验数据对比情况，见表5。

表5 基质沥青混凝土添加SBS和添加抗车辙剂后性能对比

2)从试验数据中得出JTJ-130抗车辙剂的动稳定度比基质沥青稳定度提高252%，较之改性沥青提高48%，虽然混合料的冻融强度比相差不大，但是抗车辙剂混合料的强度分别比基质和改性沥青的强度提高了39%和15%，有效提高了沥青混合料的水稳定性能和高温稳定性能，减少沥青路面后期使用产生的裂缝、车辙、坑槽等病害。

3)经试验数据对比分析，添加抗车辙剂对沥青混凝土性能的影响在如下方面：a.经高温作用，抗车辙剂产生软化，经碾压热成型，改良了集料级配，加强了混合料之间的相互嵌挤作用力,使混合料级配更加合理、密实,提高骨架效果，路面的防渗性能得到改善，沥青混合料路面的承载能力也得到了提高；b.添加抗车辙剂改变了沥青混合料的一些物理指标，增加了沥青混合料的动稳定度，改善了沥青与矿料的粘附性，另外抗车辙剂经外力作用，拉丝成塑料纤维状，加强了混合料的抗裂能力；c.抗车辙剂在高温环境下塑性弹性恢复能力,提高了沥青路面在后期使用过程中荷载作用下的永久变形及车辙病害。

4)抗车撤剂可以普遍性使用。试验中分别对AC-13，AC-16，AC-20进行了对比分析，均取得了良好的试验效果。试验数据如表6所示。

表6 抗车辙剂对不同类型沥青混凝土性能的影响

3 与一般沥青混合料相比抗车辙剂的优点

1)除了抗车辙剂沥青混合料的拌和时间适当延长之外，所有的施工过程与常规方法没有任何不同。

2)成品混合料的质量检测控制和储存运输与一般混合料相同。

3)SBS改性沥青混合料的沥青含量略高于抗车辙剂沥青混合料，且抗车辙剂的沥青混合料只需在生产过程中待集料加热至170 ℃～180 ℃时直接添加于拌和锅中，而SBS改性沥青需要一套完整的加工设备，且加工工艺相对较为复杂，包括：投料、溶胀、剪切、发育等环节，过程质量控制难度较大。且在存储或运输过程中容易产生离析、分离现象，使其成本要高于抗车辙剂的沥青混合料。

4)根据表5和表6的试验检测数据对比，抗车辙剂沥青混合料的油石比、马歇尔稳定度、浸水残留稳定度、冻融劈裂强度、动稳定度各方面的性能都优于SBS改性沥青混合料。

5)抗车辙剂的沥青混合料与普通沥青混合料相比，无论是拌和、运输还是初压、复压、终压的施工工艺基本相同，无需添加任何施工工序,就可以获得良好的效果。

4 抗车辙剂沥青混合料经济性分析

以AC-20沥青混凝土路面上面层为例：沥青含量为5.1%时，抗车辙剂掺量一般为0.3%～0.5%，现采用0.4%的掺量进行对比，抗车辙剂沥青混合料造价为490元/t，不需要另外增加搅拌和施工设备，改性沥青混合料的造价为530元/t，且增加一套改性沥青生产装置，现在市场上一套改性沥青的加工设备大约23万元/套，很显然无论生产工艺还是产品的性质，抗车辙剂的沥青混合料都具有良好的性价比。

5 结语

为了减少沥青混凝土路面通车以后所产生的病害,本文提出掺抗车辙剂,沥青混合料的动稳定度、冻融劈裂强度、浸水残留稳定度、马歇尔强度等指标都得到了一定程度的提高，从而有效的减少通车以后由于高温、车辆持续荷载的作用下所产生的各种病害，提高道路行驶的舒适性、安全性和行驶寿命，从而达到良好的社会效益。