中國高等公路的發展速度及經濟投入在世界上首屈一指,但多數高速公路的使用年限卻只有3,4年,有的甚至未過一年就出現了嚴重破損,使得國家在人力,物力上的投入過大.在瀝青路面的主要病毒中,車轍現象尤其普遍,對于路面的損壞也最嚴重,大大提高路面的修復費用.車轍問題通常在第1個夏季的高溫期就會出現,有的路面車轍深度為10~50mm,有的甚至達100mm以上,使路面平整度變差,并很快出現網裂,坑洞,坑槽等病毒.常州筑威建筑材料有限公司聯合國內相關科研所開發的DXG-1抗車轍劑,為解決瀝青路面的車轍現象提供了有效實用和教為經濟的手段.
一、DXG-1抗車轍劑的基本性能DXG-1抗車轍劑呈深色,固體,顆粒狀
表1-GXG-1抗車轍添加劑的特性:
| 項目 |
指標 |
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粒徑(mm) |
不大于4mm |
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密度(gr/cm3) |
0.91~1.10gr/cm3 |
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軟化點(°C) |
140~150°C |
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熔融指數(g/10min) |
7---10 |
該產品為纖維聚合物.其中纖維聚合物成分大于95%,填充物成分小于5%.
一、DXG-1抗車轍添加劑的作用機理.
DXG-1抗車轍添加劑通過以下四種作用來實現對瀝青混合料的改性.
1. 嵌擠作用:添加劑微粒在施工過程中由于高溫的作用而軟化,這些微粒在碾壓過程中熱成型,相當于具有高粘附性的單一粒徑細集料填充嵌擠到了集料骨架中的空隙,增加了瀝青混合料結構的骨架作用,加強了混合料之間的相互作用力,使混合料之間更加緊密,降低了成型路面的滲透性.同時增加了瀝青混合料承受荷載的能力.
2. 加筋作用:由于添加劑中聚合物形成的微結晶區具有相當的勁度,它在拌和過程中部分拉絲成塑料纖維,在集料骨架內搭橋交聯而形成纖維加筋作用.由于聚合物纖維的存在,它在膠結料中形成網狀,加強了瀝青礦粉膠結料體系相互作用和整體性.
3. 膠結作用:添加劑投入瀝青混合料的拌和鍋中,在170~180°C的溫度下,首先通過與礦料干拌,使它軟化,繼續加入瀝青拌和,添加劑顆粒與瀝青形成膠結作用，使瀝青性能得到改善.提高了瀝青的軟化點;降低了對溫度的敏感性;增加了瀝青與礦料的粘附能力.
4. 變形恢復作用:車轍三瀝青混合料添加劑的彈性成分在教高溫度時具有使路面的變形部分彈性恢復的功能,因而降低了成型瀝青路面的永久變形.
DXG-1抗車轍添加劑經過和混合料的拌和過程,其顆粒在熱礦料的碰撞,剪切綜合作用下,促使添加劑實現四種作用過程,使瀝青混合料性能發生變化,達到提高和改善.
一、DXG-1抗車轍劑應用范圍
高速公路,重交通道路,車輛交匯區域,機場跑道,公交車道,工業地面,集裝箱堆放場地等要求承受重載的道路和場地.
二、DXG-1抗車轍添加劑量及添加工藝
DXG-1抗車轍添加劑的使用劑量為瀝青混合料的0.3~0.5%,即每噸瀝青混合料中摻3~5KG.用于道路則一般摻0.35-0.4%,即每噸瀝青混合料中摻3.5-4KG即可.交通量大,重型車輛多的用高限,特殊路段可摻0.6%以上.
DXG-1抗車轍添加劑的使用工藝方便簡單,通過瀝青混合料拌和過程中直接加入:
1. 將礦料加熱到170~180°C時,將添加劑直接投入拌和鍋內進行干拌,拌和時間可增加2~3秒.
2. 加入熱瀝青繼續攪拌,拌和時間可相對增加.
3. 成品混合料的質量控制和儲存運輸按常規的混合料進行.
一、DXG-1抗車轍添加劑車轍試驗結果
項目 |
單位 |
0.6%DXG-1抗車轍劑99.4%70#瀝青混合料試驗結果 |
<<公路瀝青路面施工技術規程>>(JTGF40-2006)的質量要求 |
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馬歇爾試驗:穩定度
流值 |
Kn
mm |
15.9
2.6 |
不小于7.5Kn
1.5-4mm |
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高溫性能:車轍試驗動穩定度(60°C .0.7mPit) |
次/mm |
11221 |
按最炎熱的地區要求不小于3000 |
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低溫性能:彎曲試驗極限拉伸應變(-10c,50mm/min) |
? |
3010 |
要求不小于3000 |
|
水穩定性:浸水馬歇爾試驗48h殘留穩定度 |
% |
93.5 |
不小于80% |
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水穩定性:凍融劈裂試驗殘留劈裂強度比TSR |
% |
93.7 |
不小于80% |
采用DXG-1抗車轍的瀝青混凝土的高溫性能,低溫性能,水穩定性各項指標均符合我國<<公路瀝青路面施工技術規程>>(JTGF40-2006)的質量要求,具有良好路用性能.
四種常用改性瀝青以及添加DXG-1抗車轍劑兩種比例對抗車轍效果的影響.
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材料 |
普通90# |
+5%SBS |
+5%EVA |
+5%SBR |
90#瀝青 |
90#瀝青 |
|
種類 |
瀝青 |
改性瀝青 |
改性瀝青 |
改性瀝青 |
+0.4%車轍劑 |
+0.6%車轍劑 |
|
動穩定度
(次/mm) |
7221 |
4750 |
2493 |
3165 |
6059 |
11221 |
一、路面的施工
添加DXG-1抗車轍劑的瀝青混合料施工與改性瀝青混合料相同,使用常規的攤鋪機和碾壓設備.
1. 施工時的氣溫不低于10°C,被攤鋪地面的表面溫度不低于5°C,避免大風天氣施工.
2. 混合料運到現場的溫度不能低于165°C,攤鋪溫度大于150°C.
3.?碾壓設備緊跟攤鋪機,初壓溫度不低于150°C.
- 碾壓終了溫度控制在110~120°C,必須緊湊安排壓實,在降至此溫度前完成壓實.
- 開放交通溫度為80°C,在路面溫度還沒有降至氣溫時,車輛速度不能太快.
- 層間必須使用粘層油(乳化瀝青等)粘接.
二、使用DXG-1抗車轍劑的明顯優勢
1. 優越的性能
能顯著改善瀝青混合料的高溫性能,提高混合料抗車轍能力,抗車轍能力可提高3~4倍.路面穩定性得到提高,馬歇爾穩定度提高了25%.瀝青混合料的彈性提高25%,改善了瀝青混合料的低溫柔韌性,提高了抵抗開裂的能力和水穩定性.提高了瀝青混合料的抗疲勞性能,延長瀝青路面的使用壽命.
2. 良好的性價比
改性工藝簡單,使用靈活方便,不需要增加任何機械設備,減少設備投資的費用.減少了在改性瀝青在改性過程中的加熱環節,因而降低在改性過程中對瀝青性能的加熱影響,延長瀝青的使用壽命.少去了改性瀝青需要儲存的過程.而儲存不但增加瀝青的加熱時間,影響瀝青技術性能,而且容易使改性瀝青發生離析.DXG-1抗車轍劑可以長期庫存不變質,DXG-1與國內同類車轍劑相比擁有更好的價格性能比.
3. 不影響配合比設計
選用其他改性劑改性瀝青時一般要考慮瀝青與改性劑的相容性.相容性不佳會影響瀝青的改性效果.而DXG-1抗車轍劑可隨意選用瀝青而不會影響改性效果.在任何摻量下不改變瀝青混合料的級配,低摻量時(0.3%-0.5%)維持最佳油石比不變,高摻量時(>0.5%)最佳油石比適當增加01.-0.2%.
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