PRCR沥青改性剂在城市道路中的应用

孙会平

（抚顺市政工程设计研究院有限责任公司，辽宁 抚顺 113008）

0 前言

由于东北地区年温差较大，加上道路交通量的迅速增长及轴载的增大，抚顺市现有沥青路面不同程度出现大面积网裂和车辙等病害。为满足道路使用要求，针对东北地区的气候特点，对沥青混合料进行改性，以提高低温抗裂性和高温抗车辙性能。目前，主要通过两种途径对沥青混合料进行改性，一是通过对沥青进行改性达到对沥青混合料性能的改善，最终达到沥青路面的使用性能和寿命的改善，如SBS改性沥青；二是将改性剂加在矿料中，再加入普通沥青制成混合料，使沥青混合料的性能得到改善，如PRCR改性剂。SBS改性沥青需要专用设备制作，存储需要严格控制存储温度和搅拌循环频率；PRCR改性剂则有同时提高沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性的性能，生产工艺简单，易于存储，适合东北地区使用。

1 路面结构设计

高山路是抚顺市河北地区一条城市主干路，建于2005年。原路面面层为10 cm普通沥青混凝土。由于受气温影响，加上每天通行的重载货车较多，沥青路面出现大面积的网裂和局部车辙，经弯沉检测道路基层完好，主要为面层损坏。为此，有关部门决定对路面进行铣刨，将现有上面层4 cm沥青混凝土铣刨掉，重新罩面。为减少裂缝和车辙的出现，设计采用抗高温车辙和低温抗裂性较好的PRCR沥青混凝土。

2 经济分析

相对普通沥青混合料而言PRCR改性沥青混合料增加的成本有以下几个方面。

2.1 PRCR添加剂成本

PRCR添加剂运至抚顺的价格为2 900元/t，按0.4%掺配，每使用1 t沥青增加的成本为：

2 900×0.4%=98（元 /t）

2.2 生产增加成本

由于掺加PRCR添加剂，矿料温度需提高到185℃，多耗燃料费为5元/t；搅拌时间需增加，多耗电及设备磨损费为5元/t；PRCR添加需采用人工增加费为2元/t。合计增加费用为12元/t。考虑取费后生产PRCR混合料增加的总成本为128元/t，折合4 cm厚每平方米单价比较如表1所列。

表1 4cm沥青混合料比较表

3 混合料配合比设计

沥青混合料配合比设计如表2所列。

表2 AC-13沥青混合料配合比一览表

4 材料选择

4.1 沥青

普通沥青采用中国石油辽河石化分公司生产的A90#石油沥青，其检测指标如表3所列。

4.2 粗集料

要求石质坚硬、清洁、不含软颗粒、近似立方体颗粒的碎石，采用铁岭蓝天石厂生产的公称粒径10～15 mm、5～10 mm的粗集料碎石，其检测指标如表4所列。

4.3 细集料

细集料要求坚硬、清洁、干燥、无风化无杂质并有适当级配的石灰岩机制砂，采用铁岭蓝天石厂生产的0～3 mm，其检测指标如表5所列。

表3 石油沥青检测指标一览表

表4 粗集料检测指标一览表

表5 细集料检测指标一览表

4.4 添加剂

添加剂采用法国路面材料实业有限公司生产的PRCR全效高性能添加剂。技术指标见表6所列。

表6 PRCR添加剂技术指标一览表

5 技术指标测定

用设计配合比分别制作SBS改性沥青混合料和PRCR改性沥青混合料试件。

5.1 SBS改性沥青混合料

将SBS添加剂按5%的比例加入沥青中制成SBS改性沥青，按上述配合比称取矿料，矿料加热到170℃，加入SBS改性沥青拌合，按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》制成试件，并测定各项技术指标。

5.2 PRCR改性沥青混合料

按上述配合比称取矿料加热到180℃，将0.4%的PRCR添加剂加入到拌合锅内干拌30 s，按配合比加入90＃石油沥青（加热温度160℃）湿拌20 s，加入矿粉拌合20 s。按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》制成试件，并测定各项技术指标。SBS与PRCR两种改性沥青混合料技术性能比较指标见表7所列。

表7 测定沥青混合料技术指标一览表

6 结语

（1）沥青混合料的车辙试验反映了沥青路面高温下抵抗变形的能力，加入PRCR添加剂后动稳定度大大提高，远远大于SBS改性沥青混合料，充分体现了PRCR沥青混合料的高温稳定性能，提高了路面的抗车辙性能。

（2）沥青混合料的弯曲试验是检验沥青混合料抵抗低温的应变能力。加入PRCR添加剂的沥青混合料其抵抗低温应变能力也较SBS改性沥青混合料大得多，从而减少了路面的开裂破环，提高了沥青路面的抗疲劳性能。

（3）从测定的技术指标看，PRCR沥青混合料的技术性能，优于SBS改性沥青混合料的技术性能。虽然同等厚度情况下造价较SBS高，但由于延长了使用寿命长，减少了维修费用，长期看还是比较经济的。

[1]JTG D50-2006，公路沥青路面设计规范[S].

[2]JTG F40-2004，公路沥青路面施工技术规范[S].

[3]JTG E20-2011，公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].

[4]法国路面材料实业有限公司.《PRCR全效高性能添加剂》[Z].