冷拌瀝青在鄉(xiāng)村公路修補中的應(yīng)用

1、冷拌瀝青在鄉(xiāng)村公路修補中的應(yīng)用摘要：本文分析了目前農(nóng)村公路的發(fā)展以及維護現(xiàn)狀， 指出水泥混凝土和熱拌瀝青混凝土在公路修補中的不足，進 而提出冷拌瀝青混凝土用于農(nóng)村公路的想法。通過設(shè)計瀝青 混合料試件進行試驗，選取混合料的和易性、穩(wěn)定性、初始 強度和抗水損失性進行了實驗探究，驗證了冷拌瀝青混合料 滿足農(nóng)村公路修補的要求，且具有高穩(wěn)定性和低耗能等優(yōu)點， 最后總結(jié)出冷拌瀝青在農(nóng)村公路修補的市場和前景。Abstract ： This paper analyzes the current development of rural roads and the maintenance of the stat

2、us quo ， points out the shortage of cement concrete and hot mix asphalt concrete in the road repair ， and then puts forward the idea of cold mix asphalt concrete for the rural highway. Through the design of asphalt mixture test specimens ， the workability ， stability ， initial strength and water res

3、istance of the mixture are tested ， the results show that cold asphalt mixture can meet the requirements of rural road repair ， and have the advantages of high stability and low energy consumption etc. And finally it sums up the market and prospects of cold mix asphalt in the repair of the rural roa

4、ds.關(guān)鍵詞：冷拌混凝土；坑槽；和易性；穩(wěn)定性；抗水損失性Key words： cold mixed concrete ；pothole ；workability ； stability ； water loss resistance中圖分類號： U414 文獻標識碼： A 文章編號： 1006-4311 （2016）17-0101-021 研究現(xiàn)狀 近年來，我國農(nóng)村公路發(fā)展迅速，農(nóng)村公路網(wǎng)已初步形 成。交通運輸部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計到 2015 年底，農(nóng)村 公路總里程達到 390 萬公里。雖說農(nóng)村公路得到了迅猛發(fā)展， 但農(nóng)村公路存在的問題也十分明顯：里程線路長，技術(shù)和標 準等級低，養(yǎng)護成本高

5、。由于大多數(shù)鄉(xiāng)村公路都得不到專業(yè) 養(yǎng)護，路面損壞十分明顯，一般 35年就需要翻新。公路 翻新成本很高，農(nóng)村公路往往沒有足夠的資金，因而公路的 運輸?shù)貌坏奖Ｕ?。在常?guī)的修補方法中，熱拌瀝青修補時不能小批量生產(chǎn)， 從加熱瀝青到出現(xiàn)成品料至少要 3-5 天，同時成品料從拌合 廠運到施工現(xiàn)場，增加拌合料二次倒運和重復(fù)加溫的成本。 由于鄉(xiāng)村公路具有點多線長等特點，路面坑槽又呈現(xiàn)分散分 布，常規(guī)熱拌設(shè)備很難在鄉(xiāng)村公路的修補中得到大規(guī)模使用。 而水泥混凝土縫補法因為水泥材料的粘接差，修補時需要將 裂縫進行擴縫處理才能進行施工，很容易造成原有路面的破 壞和混凝土剝落現(xiàn)象。 而冷拌瀝青有著隨到隨鋪， 適合收藏，

6、 與原路面結(jié)合良好等眾多優(yōu)點。因此若能把該技術(shù)應(yīng)用到農(nóng) 村公路的修補，將會有很好的發(fā)展前景。2 鄉(xiāng)村公路常見危害分析我國的鄉(xiāng)村公路主要分為剛性路面 1（水泥路面）和柔 性路面（瀝青混凝土） 。 水泥路面。常見的損壞形式有路面裂縫、路面沉陷和路面坑洞。路 面裂縫根據(jù)裂縫寬度有擴縫灌漿、條帶罩面補縫、重新澆灌 等修復(fù)方式；水泥路面沉陷時常常采用鉆孔灌注水泥漿的形 式進行修復(fù)；路面坑洞常見的修復(fù)形式有加入水泥砂漿或熱 拌瀝青混凝料進行填充修復(fù)。 瀝青混凝土路面。瀝青混凝土路面松散 2 ：瀝青材料的稠度過低、碾壓不 密實或者發(fā)生老化，一般采用封面辦法進行處理，嚴重的應(yīng) 進行翻修重鋪。瀝青路面坑槽：由于

7、小型裂縫沒有得到及時修補或因排 水不良、雨水滲入造成石料表面瀝青剝離形成坑槽。通常的 處理法為去掉原有破碎的瀝青路面，再進行重新鋪設(shè)碾壓成 型。瀝青路面車轍：車道表面因車輛行駛推移而產(chǎn)生車轍， 修補之前應(yīng)先對面層進行削平，并在鋪筑前撒布粘結(jié)油，然后重新鋪設(shè)瀝青層。3 冷拌瀝青的可行性探索 為了得到適合鄉(xiāng)村公路的冷拌混凝土配比，參照以往瀝 青路面冷拌料目標配合比的工程應(yīng)用情況，選擇實際配用石 油比 4.8%，按如下方法制作三組馬歇爾試件。先加水2%潤濕集料，常溫下拌合1h,當混合料由褐色轉(zhuǎn)為黑色的時候進 行裝模，雙面各擊壓 50次，擊壓完置于110 C烘箱24h,取 出再雙面擊實 25 次，常溫

8、下 1 天后脫模。馬歇爾試驗結(jié)果 匯總表如表 1 。由表 1 可見，試件 3 滿足體積指標要求，因此選擇此試 件級配作為設(shè)計級配。當確定好了瀝青混凝土級配后，還需要一個好的油石比， 可以采用工程上的經(jīng)驗公式法對瀝青的用量進行試樣設(shè)計， 其計算公式為 3 ：P=0.021x a+0.056 x b+0.099X C+0.12X d+1.2式中：P為冷拌瀝青混合料中的瀝青含量，%; a為留存在2.36mm篩上集料的質(zhì)量分數(shù)，; b為2.360.3mm篩上集料的質(zhì)量分數(shù)， %； C 為通過 0.3mm 篩孔存留在 0.075mm 上的質(zhì)量分數(shù)， %; d 為通過 0.075mm 篩孔的質(zhì)量分數(shù)， %

9、。 由此計算得到 P 為 4.5。3.1 和易性的測量坍落度是反映混凝土和易性的重要指標。盡管國內(nèi)工程都采用標準貫入實驗進行瀝青混 凝土和易性的評判，認為只要試料封裝后儲存一定時間后不 出現(xiàn)大塊的結(jié)團，能進行基本的鏟、拌、翻等就可認為該試 料滿足和易性要求。但為了精確的對上述試件進行和易性的 測定，可以對其進行坍落度測量。測得上述試料的坍落度為 120mm，滿足瀝青混凝土和易性的要求。3.2 穩(wěn)定性的測量 冷補料的成型穩(wěn)定性包括兩大方面：高溫穩(wěn)定性和低溫 抗裂性。 測定高溫穩(wěn)定性的方法主要有單軸蠕變試驗、三軸蠕 變試驗、車轍試驗等，本試驗采用車轍實驗進行評價。具體 做法為常溫下拌和1h后，裝模

10、碾壓若干遍后放入 110 C烘箱 中 1 天后取出，再換方向碾壓若干遍，室溫 1 天后脫模，試 件條件在(60 1)C, (0.7 0.05) MPa下進行。得到車轍 動穩(wěn)定度3715次/mm。大于標準值3000次/mm的穩(wěn)定度要 求。 考慮到北方嚴寒地區(qū)的低溫天氣，在低溫作用下，修 補材料易變脆變硬，為防止其產(chǎn)生溫度裂縫，要求其具有良 好的低溫抗裂性。為了直觀地與熱拌料進行比較，需采用小 梁低溫彎曲試驗 4 對試件進行低溫性能評價。 將上述進行車 轍試驗的試件按規(guī)定切割成小梁進行。采用 5 個小試件進行 重復(fù)試驗，取其測量平均值進行計算。最后試驗結(jié)果測得其破壞時的應(yīng)變?yōu)?2684 X 106

11、，大于規(guī)定要求的 2000 X 106,滿足路面設(shè)計要求。3.3 初始強度測量冷補材料的初始強度評價 5 為早期開放交通提供了一 個依據(jù)，保證修補的坑槽不致使車輪碾壓出較大的痕跡而出 現(xiàn)車轍。取冷補料 1.1kg 左右進行馬歇爾穩(wěn)定性試驗，以試 件高度符合 65.31.3mm 為標準試件， 在常溫下正反各擊打 75 次，脫模后進行強度穩(wěn)定性測定， 測得其初始強度為 4.2kN， 滿足了 3.5kN 的初始強度要求。3.4 抗水損害性能檢驗抗水損壞能力是冷拌瀝青混凝土最值得關(guān)注的性能，由 于冷拌瀝青砼的粘度小，抵抗水分的能力不強，而混凝土在 路面碾壓后，又存在著一定的空隙。瀝青與集料的粘附性較

12、差，加之各種交通荷載的反復(fù)作用，在雨水季節(jié)，很容易產(chǎn) 生水損害。冷拌瀝青混凝土的抗水損壞能力常采用凍融劈裂 的方法進行試驗評價。實驗步驟為在常溫下拌合瀝青混凝土 料1h后，裝模雙面各擊實 25次，放入110C烘箱中24h后 取出再雙面各擊實 25 次，常溫下 1 天后脫模。然后采用級 配 3 進行試驗，得到實驗結(jié)果見表2。由表 2 可見，該冷拌瀝青混凝土滿足抗水損害的要求。由冷拌瀝青混凝土的實驗結(jié)果可知，路面材料的各種關(guān) 鍵性指標都能達到使用要求，并且比熱拌混凝土和水泥混凝 土具有更好的穩(wěn)定性。 同時，隨著冷拌瀝青技術(shù)的不斷完善， 現(xiàn)如今可以用冷拌瀝青與水泥路面碎石化后回收粒料形成 再生的冷拌

13、瀝青混凝土 6 ，且具有很好的適用效果，這使得 冷拌瀝青在柔性和剛性路面的修補中都能發(fā)揮很好的修補 效果。4 總結(jié)與展望 冷拌的瀝青混凝土是預(yù)先在瀝青材料加工廠生產(chǎn)并 儲存起來，隨時可供道路維修使用。 碾壓成型后的冷拌瀝青路面，在性能上與熱鋪瀝青路 面基本一樣，并且冷拌瀝青鋪筑路面不易出現(xiàn)因為溫度收縮 而產(chǎn)生的裂縫。 冷拌冷鋪法代替熱拌鋪法施工，可降低熱拌燃料損耗和碳排放量，降低能耗，經(jīng)濟效益顯著。有效的改善了工人 的施工條件，減少了對周邊環(huán)境的干擾。綜上所述，冷拌瀝青在農(nóng)村公路修補有著重要的前景和 市場。參考文獻：1 喬墩，何兆益 .農(nóng)村公路建設(shè)養(yǎng)護與管理 M. 北京：人 民交通出版社， 2006： 155-164.2 王克平， 韓景洪 . 農(nóng)村公路建設(shè) 365 個怎么辦 M. 山 東：山東人民出版社， 2004： 161-163.3 程廣庭.冷拌瀝