冷鋪瀝青材料的特性與配制

1、冷鋪瀝青材料的特性與配制    摘要：用冷鋪瀝青混合料修補路面坑洞，具有方便、快捷等優(yōu)點。為保證其疏松性和壓實性，在配制方法上，如所用瀝青的粘度、瀝青的用量、添加劑以及集料級配等，與熱拌瀝青混合料都有很大區(qū)別。實踐表明，所研制開發(fā)的冷鋪材料使用性能良好，而成本卻比同類進口材料大大降低。關鍵詞：冷鋪瀝青混合料；修補；疏松性；壓實性；成本1前言瀝青路面在長期的使用過程中，會出現(xiàn)松散、坑洞、剝落等病害。路面病害不僅降低了路面的服務能力，而且主要影響道路正常交通，在高速道路上的坑洞甚至可能引發(fā)交通事故。因此對于路面出現(xiàn)的坑洞、破損需要及時加以修補。目前，修補路面

2、坑洞大都采用熱拌瀝青混合料，它對于地點集中，工程量較大的路面維修是可行的，但對于地點分散，工程量小的路面維修，不僅因數(shù)量太少而瀝青拌和廠難以生產(chǎn)，而且施工單位對熱瀝青混合料的保溫和修補操作也感到不便，特別在冬季和雨水較多的春季，因此道路養(yǎng)護部門十分需要一種能夠隨時可以用于路面修補的材料。路面修補用的瀝青混合料不同于普通熱拌瀝青混合料，它是事先將瀝青混合料預拌好，用袋裝好儲存起來，當發(fā)現(xiàn)路面上出現(xiàn)坑洞時，隨時運到現(xiàn)場，進行路面修補。由于平時儲存在倉庫內(nèi)，使用時在常溫下進行攤鋪和壓實，因而將這種材料稱之為儲存式冷鋪瀝青混合料。近年來，許多外國企業(yè)看好我國廣闊市場，紛紛來華推銷他們的冷鋪材料，但外商

3、的冷鋪料大多價格昂貴，用戶難以承受，除少量使用外，無法在工程中大量使用。因此積極開展儲存式冷鋪瀝青混合料配制技術的研究，開發(fā)我們自己的價廉物美產(chǎn)品是非常必要的。2冷鋪瀝青材料的特點（1）這種混合料存放在密閉的袋內(nèi)，可儲存幾個月，甚至更長的時間，都能保持良好的疏松狀態(tài)而不結成團結，即使結成團塊，經(jīng)拍打就能散開；（2）混合料在路面坑洞中攤鋪后，經(jīng)過壓實即能粘結成型而不松散，這就要求混合料具有良好的粘結性能和壓實性。正是由于冷鋪瀝青混合料具備這樣的特性，因而所鋪路面具有以下優(yōu)點：路面在行車作用下會逐漸壓實，強度慢慢提高。如果在路面修補時，未能使用碾壓設備，路面在使用過程中經(jīng)行車碾壓會逐漸密實；由于在

4、常溫下施工，且使用簡單工具即可進行坑洞修補，操作頗為方便；冷鋪瀝青混合料預先在工廠生產(chǎn)并儲存起來，隨時可供使用，因而適合常年路面坑洞修補，或供路面開挖埋設管線后恢復路面使用；5經(jīng)過碾壓成型的冷鋪瀝青路面，具有與熱鋪瀝青路面基本一樣的使用性能，且冷鋪瀝青路面不易出現(xiàn)溫度收縮裂縫。3冷鋪瀝青混合料配制原理與方法冷鋪瀝青混合料必須具有良好的疏松性和壓實性，而這兩者既相矛盾又統(tǒng)一，這是冷鋪瀝青混合料配制技術的難點，但又是配制技術的關鍵和依據(jù)。試驗研究表明，影響冷鋪瀝青材料的性能主要有以下因素。31瀝青的粘度瀝青在混合料中起著粘結松散集料成為整體的作用。根據(jù)粘附理論，瀝青要粘附在集料表面，充分而必要的條

5、件是能夠浸潤集料表面，為此瀝青必須具有一定的流動性以易于鋪展。液體瀝青在不很高的溫度下已成流動液體，有利于浸潤集料表面。當溫度降至常溫時，粘度增大，內(nèi)聚力也增大，于其他物體粘結性降低，使所拌混合料易于分散；但由于其表面仍存在微弱的粘結性，當在外力作用下使它們緊密接觸時，則又會形成粘結而成為整體。同時在低溫下瀝青又不致粘度過大而使混合料無法操作，因此必須使用液體瀝青，但其輕質油分應不致?lián)]發(fā)過快。根據(jù)研究，液體瀝青應屬于一種中凝或慢凝的液體瀝青，而且其粘度宜控制在1pa·s10pa·s范圍內(nèi)。32瀝青用量當瀝青用量較多時，集料表面瀝青膜較厚，自由瀝青較多，相互之間容易粘結，混合

6、料易結塊成團，結團后也不易打散。當瀝青用量較少時，不足以充分裹覆集料表面，瀝青與集料之間形成弱界面，雖混合料有較好的疏松性，但集料顆粒之間粘結性差，碾壓不能使混合料形成整體，路面容易出現(xiàn)松散。因此，冷鋪瀝青混合料有一適宜的瀝青用量，但不能用常規(guī)馬歇爾試驗方法確定。根據(jù)試驗資料歸納適宜的結合料用量可按以下經(jīng)驗公式估算：p0021a0056b0099c012d12式中p冷鋪瀝青混合料結合料用量，；a大于236mm顆粒重量百分率，；b03mm236mm顆粒重量百分率，；c0075mm03mm顆粒重量百分率，；d小于0075mm顆粒重量百分率，。33瀝青中的添加劑（1）改性劑經(jīng)過試驗比較，在瀝青中添加

7、樹脂改性劑，有利于提高混合料的粘結性，改善儲存性，尤其是改善混合料使用初期的穩(wěn)定性。（2）增水劑在瀝青中添加增水劑，有利于混合料抵抗雨水的侵蝕，并使得能在潮濕狀態(tài)下緊急修補使用。（3）催干劑在某些國外文獻中有介紹在瀝青中添加催干劑，如亞硫酸鹽廢液（sulphitewasteliquor）、環(huán)烷酸皂（naphthenatesoap）等，以便使混合料顆粒表面的瀝青膜適當?shù)馗稍铮档驼辰Y性，保持混合料的疏松性。使用催干劑必須經(jīng)過細致的選擇和反復的試驗，使用不當反而影響其粘結性。34集料級配與礦粉用量冷鋪材料是用于路面修補的材料，需要廣泛的適應性，既可用于修補淺的坑洞，又可用于修補深的坑洞，為此最好有

8、較粗和較細兩種不同粒徑的混合料，但養(yǎng)護部門只愿意使用一種規(guī)格的材料，同時較粗粒徑又易造成掉粒，所以冷鋪材料宜設計成一種較細級配的混合料。為提高混合料的承載能力和表面粗糙度，其集料宜設計成近似sma以能形成骨架結構的級配，但礦粉用量控制在13范圍內(nèi)，這樣有利于提高混合料疏松性和強度。冷鋪混合料推薦級配列如表1。所用集料由3mm5mm和03mm碎石材料配合而成，其中3mm5mm碎石應采用硬質巖石軋制而成，具有良好的棱角性。4冷鋪瀝青混合料技術要求冷鋪瀝青材料作為路面修補材料，需要滿足一定的技術要求以判斷其性質，但不能按熱拌瀝青混合料的概念來進行評定。41疏松性與壓實性如何評定冷鋪混合料的疏松性和壓

9、實性，國際上大都采用經(jīng)驗判斷的方法。我們借鑒工地現(xiàn)場檢驗土壤最佳含水量的簡便方法，即用手將混合料捏緊，松開手混合料能成團，則表明混合料可壓實成型而不松散；將成團的混合料拍一下，混合料就能散開，則表明混合料疏松性良好，方法簡單而解決問題。42初始強度冷鋪混合料在壓實后需要達到一定強度，以承受車輪荷載。由于馬歇爾試驗方便，故以穩(wěn)定度評定其初始強度。取冷鋪混合料1000g，在常溫下正反面各錘擊75次，脫模后在常溫下測定馬歇爾穩(wěn)定度。43殘留穩(wěn)定度儲存性冷鋪瀝青混合料壓實后，初始空隙率大，抗水性差，因此需要檢驗其水穩(wěn)性。將常溫下成型的馬歇爾試件浸泡在水中一晝夜，測試浸水后的穩(wěn)定度sw，該穩(wěn)定度sw與原穩(wěn)定度so之比值ksw?so，作為評定混合料的水穩(wěn)性。44低溫粘結性為檢驗混合料在冬季低溫下的粘結性能，將混合料裝入塑料袋內(nèi)，然后放在10的冰箱內(nèi)冷凍4h以上，取出后將1000g樣品立即裝入試模，每面錘擊150次，觀察是否能粘結成型，在常溫下測試馬歇爾穩(wěn)定度，其值要求大于15kn。冷鋪瀝青混合料技術要求列如表2。5冷鋪瀝青混合料生產(chǎn)與應用51冷鋪混合料現(xiàn)場生產(chǎn)先配制改性稀釋瀝青結合料，采用重交通道路瀝青、樹脂、石油溶劑、添加劑配合而成，其粘度分別調配成適合于冬春季節(jié)和夏秋季節(jié)兩種。集料采用03mm和356mm兩種集料進行配合。結合料用量先按上述經(jīng)驗公式計算，然后根據(jù)試拌情況加以調整?；?/p>