RP2000抗車轍改性劑-市場宣傳資料-2010-3-16復(fù)習(xí)進(jìn)程

1、 北京新橋技術(shù)發(fā)展有限公司PAGE NewViewRP2000抗車轍改性劑抗車轍路面解決方案(RP2000) Rut Solution for Asphalt Road Surface 交通運輸部公路科學(xué)研究院新橋公司Beijing Xinqiao Technology Development Limited Company目 錄一、前言. 1二、粘彈性原理分析車轍形成機(jī)理 2三、RP2000路面解決方案. 4四、RP2000路面的性能指標(biāo). 7五、RP2000路面特點. 9一、前言瀝青路面具有表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動小、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡便、適宜于分期修建等優(yōu)點，因此

2、在我國各級公路建設(shè)中被廣泛使用。但隨著我國社會經(jīng)濟(jì)和交通運輸?shù)目焖侔l(fā)展，客貨運量迅速增加，道路交通流量迅猛增大，特別是重載車輛的增多和高壓輪胎的使用，交通流的渠化，車轍已成為我國公路瀝青路面的主要病害之一。車轍危害 路表面過量變形，影響路面的平整度； 輪跡處瀝青層厚度減薄，削弱了面層及路面結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，易于誘發(fā)其它病害； 雨天后車轍內(nèi)積水，易導(dǎo)致車輛出現(xiàn)漂滑，影響行車安全性； 在冬季車轍槽內(nèi)聚冰，降低路面的抗滑能力，行車產(chǎn)生冰滑現(xiàn)象； 車輛在超車或變換車道時，容易引起方向失控，影響車輛操縱穩(wěn)定性。車轍類型瀝青路面的車轍類型歸納起來主要分為以下3種：1是結(jié)構(gòu)性車轍，也就是由于路面結(jié)構(gòu)本身的缺陷

3、所造成的車轍，這就是壓密性車轍(如右圖1)；2是失穩(wěn)性車轍，主要是在高溫條件下，由于路面溫度升高，瀝青粘度下降，路面在車輪荷載反復(fù)作用下產(chǎn)生剪切變形，使瀝青層出現(xiàn)粘性流動，形成了永久變形(如右圖2)；3是磨損性車轍，瀝青路面被帶釘輪胎或鏈條輪胎磨損而出現(xiàn)車槽，這類車轍主要發(fā)生在寒冷地區(qū)(如右圖3)。二、粘彈性原理分析車轍形成機(jī)理在通常的自然環(huán)境和氣溫條件下，瀝青混合料主要表現(xiàn)為彈性性能，因而能夠承受車輪荷載的作用，所產(chǎn)生的變形可以恢復(fù)而不會破壞。但在較高的溫度下，或大氣溫度不高但在車輪的重復(fù)作用下使與車輪接觸的路面產(chǎn)生摩擦以致使溫度升高等，都會使瀝青路面表現(xiàn)出較顯著的流動性能，在這種條件下的變

4、形可能不會完全恢復(fù)，從而產(chǎn)生累積的永久變形并最終破壞。瀝青混合料在荷載作用下的變形和恢復(fù)特性瀝青混合料的路用性能十分復(fù)雜，但其主要力學(xué)行為表現(xiàn)為粘彈性。描述其粘彈力學(xué)行為一般有靜態(tài)粘彈模型和動態(tài)粘彈模型。瀝青混合料的靜態(tài)粘彈模型可通過伯格斯模型的數(shù)值擬合來實現(xiàn)：當(dāng)輸入應(yīng)力 =0 時，其響應(yīng)的蠕變?yōu)椋簽r青混合料的動態(tài)粘彈模型可通過Burgers模型進(jìn)行動態(tài)試驗擬合：當(dāng)輸入一個簡諧應(yīng)力 =0int時，其響應(yīng)的蠕變?yōu)椋涸谏鲜鰞煞N模型中，在應(yīng)力重復(fù)作用下，應(yīng)變都有隨時間增大的趨勢，且對于瀝青混合料這種特殊的材料來說，它的應(yīng)變在應(yīng)力歷史下的響應(yīng)呈增大趨勢具有廣泛的適應(yīng)性。 瀝青混合料在不同溫度下的力學(xué)行

5、為當(dāng)溫度較低時(如低于15)，瀝青混合料表現(xiàn)出較強(qiáng)的彈性，在荷載作用下變形能夠迅速恢復(fù)，甚至在極端的低溫條件下，瀝青混合料的模量可以高達(dá) 3000MPa，與水泥混凝土模量接近。當(dāng)溫度略高時(如15-40)，也就是通常情況下的溫度條件下，瀝青混合料表現(xiàn)為粘性和彈性，在荷載作用下有些變形能夠迅速回復(fù)，有些要延遲回復(fù)，而另外一部分則不可恢復(fù)。當(dāng)較高溫度下(如高于 60)，瀝青混合料表現(xiàn)出較明顯的流變性，在荷載作用下的變形可能無法恢復(fù) 瀝青混合料的這種荷載與變形回復(fù)在不同溫度下的關(guān)系如下圖所示(圖4中T表示溫度，其中 T1 T2 T3)。圖4：瀝青混合料在不同溫度下的應(yīng)力與應(yīng)變回復(fù)曲線三、RP2000

6、路面解決方案大量研究及實驗表明，影響瀝青路面車轍的主要因素有3個方面：即1是瀝青材料；2是路面級配；3是路面結(jié)構(gòu)。其中：瀝青材料是骨料的粘結(jié)劑，其效能的優(yōu)劣直接影響到路面抗車轍能力；而級配控制著路面結(jié)構(gòu)的受力強(qiáng)度和骨料嵌擠密度，以及游離瀝青的數(shù)量，關(guān)系到路面粘彈性和路面抗剪能力；適宜的結(jié)構(gòu)層設(shè)計可以將瀝青材料和級配、面層結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢更好的發(fā)揮，達(dá)到提高路面強(qiáng)度和抗車轍的能力。新橋公司通過多年對瀝青路面結(jié)構(gòu)和材料的研究，利用高彈性橡膠(Rubber)和塑性材料(Plastics)，研究合成瀝青路面抗車轍顆粒外添劑RP2000。RP2000是一種高效的改進(jìn)瀝青混合料抗車轍性能的顆粒外添劑，可在混合料

7、拌和階段直接加入混合料中，采用合理的集料配比和適宜的結(jié)構(gòu)層，形成一套有效的瀝青路面抗車轍設(shè)計思路。提高基層強(qiáng)度和剛度采用無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粒料作為半剛性基層材料，保證基層的強(qiáng)度和剛度。無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粒料作為半剛性基層具有板體性、水穩(wěn)定性、抗裂性、抗凍性等良好的力學(xué)性能，對車轍的影響很小。路面設(shè)計采取的措施 結(jié)構(gòu)層優(yōu)化結(jié)構(gòu)層優(yōu)化設(shè)計是解決抗車轍方案中重要一環(huán)，在處理瀝青路面前必須考察路面基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度，從而作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)之一，并結(jié)合公路交通量預(yù)測，合理設(shè)計路面面層結(jié)構(gòu)，通過行為方程計算各結(jié)構(gòu)層厚度。 圖5：不同面層厚度PCI衰減曲線研究表明，路面狀況指數(shù)隨使用年限的增加而衰減。但面層厚度越大，其

8、衰減的速率越低，如圖5所示。不合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計會導(dǎo)致嚴(yán)重的車轍，見圖6示。 圖6：不合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計導(dǎo)致車轍 優(yōu)化瀝青混合料級配瀝青混合料的高溫抗車轍能力有60%依賴于礦料級配的嵌擠作用，瀝青結(jié)合料則提供40%的抗車轍能力。通過對較好路段及車轍嚴(yán)重段的級配曲線和混合料組成的認(rèn)真分析，發(fā)現(xiàn)密實級配下瀝青特性對抗車轍性能很敏感，瀝青用量的變化也會使混合料變得可塑，混合料采用“抬頭平尾”的密實嵌擠型骨架級配，其特點不僅有較高的抗車轍能力，且空隙率較小，構(gòu)造深度大，滿足路面抗滑性能需要。 添加顆粒外添劑RP2000添加RP2000可明顯路面抗車轍性能，提高瀝青混合料的動穩(wěn)定值。RP2000為黑色固體，呈粒

9、狀，粒徑范圍為4.75 mm-1.75mm，密度為0.92-1.05g/cm3。用量一般為瀝青混合料重量的3-8。RP2000的參拌工藝為：第1步，預(yù)熱級配石料(除石粉外)達(dá)到190以上；第2步，將RP2000加入預(yù)熱后的級配石料拌鍋內(nèi)，干拌15秒；第3步，加入石粉，干拌5秒；第4步，加入熱瀝青(160)，拌和30秒；第5步，攤鋪后碾壓溫度控制在165。使用RP2000時瀝青用量通常需要增加3左右，混合料的拌和溫度需要提高10左右，其工藝條件如圖7所示。圖7：RP2000的工業(yè)拌和工藝圖四、RP2000路面的性能指標(biāo)采用馬歇爾與GTM旋轉(zhuǎn)實驗法進(jìn)行配合比驗證設(shè)計在用馬歇爾實驗法進(jìn)行混合料配合比

10、設(shè)計基礎(chǔ)上，采用GTM旋轉(zhuǎn)實驗法進(jìn)行配合比驗證設(shè)計,以決定瀝青混凝土混合料的最佳油石比，提高混合料密實度和抗車轍能力。右圖為GTM旋轉(zhuǎn)實驗機(jī)。 將瀝青混合料進(jìn)行改性將瀝青混合料進(jìn)行改性的目的是提高路面的高低溫穩(wěn)定性能，即：提高抗車轍和抗變形能力，具體指標(biāo)是提高瀝青混合料實驗中的動穩(wěn)定值。反映的塑膠改性劑添加前后的對比實驗結(jié)果，見表1示。 不同劑量RP2000制備的混合料性能指標(biāo)對比 表1項目單位顆粒添加劑摻加量JTG F40-2004技術(shù)要求0358車轍試驗(60,0.7Mpa)次/mm1871383850328131改性要求不小于3000彎曲試驗(-10,50mm/min)105330213

11、0022843均滿足規(guī)范要求凍融劈裂試驗TSR%67929886不小于80%由表1可以看出，塑膠改性劑RP2000添加后的瀝青混合料的性能均滿足規(guī)范要求，同時在車轍試驗中的高溫性能表現(xiàn)十分顯著。強(qiáng)化施工過程控制加入RP2000的瀝青混合料中含有橡膠和塑料等高分子改性劑，在施工溫度、碾壓溫度、過程控制等方面需要更加嚴(yán)格，以保證路面施工質(zhì)量。壓實式車轍試驗設(shè)備 自動車轍儀 五、RP2000路面特點 抗車轍能力提高試驗和路用實踐證明，RP2000可有效提高瀝青路面抗車轍能力，推遲路面車轍的產(chǎn)生，降低車轍深度和疲勞剪切裂紋的出現(xiàn)，混合料性能指標(biāo)見表1示。拌和工藝簡單RP2000在工業(yè)拌制瀝青混合料時，直接將其加入預(yù)熱級配石料的拌和鍋中，不需要其它的設(shè)備，只需適當(dāng)?shù)脑黾影韬蜁r間及將拌和溫度提高10左右，工業(yè)拌和流程圖見圖7示。價格合理，性能優(yōu)越采用RP2000施工，不僅抗車轍性能較高，其抗老化能力、抗劈裂性能以及水穩(wěn)定性均有所改善，且具有明顯的價格優(yōu)勢。適應(yīng)范圍RP2000適應(yīng)于各高速、一級公路中、上面層；城市道路或二級以下公路的上面層。技術(shù)支持保障新橋公司作為技術(shù)開發(fā)者的推動者，始終以客戶需求為己任，竭盡滿足