梁高荣

（广西路桥建设有限公司 广西 南宁 530001）

1 外掺抗车辙剂沥青混合料配合比设计方法分析

目前比较常见的几种抗车辙剂产品的混合料配合比设计方法如下：

掺加抗车辙剂的沥青混合料设计方法与普通混合料的配合比设计方法完全相同。 首先按照不掺加抗车辙剂的沥青混合料进行设计，确定矿料级配和最佳油石比，然后以此矿料级配作为掺加后的矿料级配，将确定的油石比增加0.2%作为掺加后的最佳油石比。

掺加海川车辙王抗车辙剂的混合料配合比设计方法是依照《公路沥青路面施工技术规范》热拌沥青混合料配合比设计方法，拌和温度取165℃，击实温度取150℃，进行马歇尔试验确定不掺抗车辙剂的沥青混合料的最佳油石比，然后根据抗车辙剂的掺量适量增加用油量作为掺加抗车辙剂后的最佳油石比，例如，掺加0.3%和0.5%的海川车辙王抗车辙剂时，最佳油石比的增量为0.1%；掺量为0.7%时，最佳油石比的增量为0.2%。

掺加路孚8000 的沥青混合料油石比应当在原设计基础上适当增加0.3%～0.5%。 如果侧重于提高高温性能，则掺加路孚8000 后沥青混合料的油石比可以按低限控制； 如果需要兼顾低温性能，则油石比要尽可能采用高限。

2 外掺抗车辙剂沥青混合料沥青用量的试验分析

2.1 沥青混合料最大理论密度的确定

在马歇尔试验中，最大理论密度的测定方法对沥青混合料的体积指标的计算有着极其重要的影响。 《公路沥青路面施工技术规范》考虑到矿料可能吸收部分沥青，因此，统一要求实测混合料的最大理论密度； 但对于改性沥青混合料，由于其结合料的粘结强度较大，分散困难，因此采用回归经验公式法计算改性沥青混合料的最大理论密度。

试验中发现，外掺抗车辙剂改性沥青混合料团块容易分散，较分散SBS 改性沥青混合料容易得多，因此，可以采用实测的方法来获得外掺抗车辙剂改性沥青混合料的最大理论密度。 但在试验过程中发现，分散开来的沥青混合料并没有全部浸泡在水中，有许多细小的颗粒漂浮在水面上，不断扰动才能浸泡于水中。 在所有混合料原材料组成中，只有抗车辙剂的密度略低于水的密度，因此，推断这些颗粒为包裹着沥青砂浆的抗车辙剂。 之所以发生上述现象是由于这些颗粒的密度较小（略大于水）而水的表面张力又较大的缘故。 于是，试验过程中，为使这些微小颗粒快速浸没水中，在水中加入了微量的洗涤剂以显著降低水的表面张力。

对比分析的数据可以发现，实测最大理论密度与采用矿料合成平均密度计算出的最大密度值结果几乎完全吻合，计算值与实测值的最大相对误差仅为0.29%，最小只有0.13%。上述偏差的出现可能是由于以下几点原因造成的：实测值本身存在试验误差；矿料合成平均密度其实质是指矿料所有开口孔隙吸油50%的情形下矿料的有效密度，而实际矿料的吸油量受多种因素影响：抗车辙剂本身也吸收一部分油分。 由于抗车辙剂的密度小于水致使实测混合料的最大理论密度存在诸多不便， 而计算值与实测值之间的偏差又非常小，因此，建议采用以矿料的合成平均密度计算得到的最大理论密度值来计算外掺抗车辙剂改性沥青混合料的各项体积指标。

2.2 合理掺量下马歇尔试验结果分析

参照普通混合料配合比设计方法， 分别对不同掺量（0.0%，0.3%，0.4%，0.5%）的沥青混合料进行马歇尔试验，通过分析试验结果以及各项马歇尔试验指标随油石比变化的趋势可以得到如下结论：

（1）掺加抗车辙剂后沥青混合料的毛体积密度普遍较未掺加时有所降低，说明混合料的密实程度受到影响；但毛体积密度随油石比增加而呈上抛物线变化的趋势与未掺加时基本保持一致。

（2）掺加抗车辙剂后沥青混合料的空隙率普遍较未掺加时有所增大，这同样说明外掺颗粒状抗车辙剂后沥青混合料的密实程度受到了影响；但空隙率随油石比增加而逐渐减小的趋势没有发生变化。

（3）掺加抗车辙剂后沥青混合料的矿料间隙率普遍较未掺加时增大了，这说明抗车辙剂交织搭桥而形成的网络结构使得矿料颗粒之间的间隙增大了，为沥青结合料的填充提供了更大的空间；同时也应看到矿料间隙率随油石比增加而呈下抛物线变化的趋势并没有发生变化。

（4）掺加抗车辙剂后沥青混合料的沥青饱和度普遍较未掺加时减小了，但沥青饱和度随油石比增加而逐渐增大的趋势没有发生变化。

（5）在设计油石比范围内，掺加抗车辙剂后沥青混合料的马歇尔稳定度没有出现峰值，而是随着油石比的增加逐渐减小的。掺量为0.4%和0.5%时，其马歇尔稳定度曲线上还出现了骤然下降的现象。 上述两种现象是不同于普通沥青混合料马歇尔试验结果的独特现象。

（6）掺加抗车辙剂后沥青混合料的流值普遍较未掺加时增大了，这说明抗车辙剂的交织网络结构对混合料的可塑性产生了直接的影响；但是也应当看到流值随油石比的增加而趋向于增大的趋势并没有发生变化。

综合上述分析可知，在设计油石比范围内，掺加抗车辙剂后沥青混合料马歇尔试验的各项体积指标均出现了小幅度的上浮或下降， 表明混合料的密实程度受到了一定的影响。 但是也应当看到各项体积指标随油石比的增加而产生的变化趋势并没有发生改变，这表明利用马歇尔试验方法进行外掺抗车辙剂改性沥青混合料的配合比设计是合理可行的。

2.3 沥青混合料配合比设计方法

（1）原材料的选择与性能检测。 就原材料的选择与性能检测而言，外掺抗车辙剂改性沥青混合料与普通沥青混合料并无明显区别，可参照相关规范要求进行。

（2）矿质混合料配合比设计。 矿质混合料配合比设计包括确定混合料类型、确定矿质混合料的级配范围、计算矿质混合料配合比等三项工作， 与普通沥青混合料设计是一样的，可以参照相关规范进行。

（3）选取抗车辙剂的合理掺量。 抗车辙剂的合理掺量是根据矿料级配和性能要求确定的，应当结合工程实践经验和室内试验研究结果，并考虑其经济性，选取一个性价比较高的掺量。

（4）最佳沥青用量的确定。 本研究表明外掺抗车辙剂改性沥青混合料室内拌和工艺宜按照下述步骤进行：使用机械拌和，拌和温度采用180℃，将预热的集料和要求剂量的抗车辙剂倒入拌和锅中， 干拌90s， 然后加入热沥青湿拌90s，最后，再加入矿粉拌和至均匀。

（5）沥青混合料路用性能检验。 设计完成的沥青混合料需在配合比设计的基础上进行高温稳定性、 低温稳定性、水稳定性等路用性能检验，不符合要求的沥青混合料，必须更换材料或重新进行配合比设计。 对于这一部分内容，外掺抗车辙剂改性沥青混合料与普通沥青混合料并无明显区别，可参照相关规范要求进行。

3 结语

现行的沥青混合料配合比设计技术指标是经过大量室内外试验以及实际应用经验的总结，对确保沥青路面工程质量起到重要的作用。 然而，掺加抗车辙剂沥青混合料的仅基于普通沥青混合料配比之上，适当增加一定沥青用量，即可获得最佳油石比，这导致VFA、VMA 等一系列技术指标在掺加抗车辙剂之后基本处于不控制状态，同时造成设计报告中的多数指标欠缺，有必要对掺加抗车辙剂沥青混合料的马歇尔试验配合比设计方法进行深入探讨和改进。S

［1］王万平.抗车辙沥青混合料的试验研究[D].长沙理工大学：道路与铁道工程，2010.

［2］谢祥根.抗车辙外掺剂在AC-20 型沥青混合料中的应用研究[J].公路，2008（5）.