冷鋪瀝青材料的特性與配制技術(shù)
發(fā)布時(shí)間：2010-01-14 共2頁
「關(guān)鍵詞」冷鋪瀝青混合料；修補(bǔ)；疏松性；壓實(shí)性；成本
1 前言
瀝青路面在長(zhǎng)期的使用過程中，會(huì)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(wù)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(duì)于路面出現(xiàn)的坑洞、破損需要及時(shí)加以修補(bǔ)。
目前，修補(bǔ)路面坑洞大都采用熱拌瀝青混合料，它對(duì)于地點(diǎn)集中，工程量較大的路面維修是可行的，但對(duì)于地點(diǎn)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(duì)熱瀝青混合料的保溫和修補(bǔ)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(hù)部門十分需要一種能夠隨時(shí)可以用于路面修補(bǔ)的材料。
路面修補(bǔ)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(yù)拌好，用袋裝好儲(chǔ)存起來，當(dāng)發(fā)現(xiàn)路面上出現(xiàn)坑洞時(shí)，隨時(shí)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行路面修補(bǔ)。由于平時(shí)儲(chǔ)存在倉庫內(nèi)，使用時(shí)在常溫下進(jìn)行攤鋪和壓實(shí)，因而將這種材料稱之為儲(chǔ)存式冷鋪瀝青混合料。
近年來，許多外國(guó)企業(yè)看好我國(guó)廣闊市場(chǎng)，紛紛來華推銷他們的冷鋪材料，但外商的冷鋪料大多價(jià)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(chǔ)存式冷鋪瀝青混合料配制技術(shù)的研究，開發(fā)我們自己的價(jià)廉物美產(chǎn)品是非常必要的。
2 冷鋪瀝青材料的特點(diǎn)
（1）這種混合料存放在密閉的袋內(nèi)，可儲(chǔ)存幾個(gè)月，甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，都能保持良好的疏松狀態(tài)而不結(jié)成團(tuán)結(jié)，即使結(jié)成團(tuán)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(shí)即能粘結(jié)成型而不松散，這就要求混合料具有良好的粘結(jié)性能和壓實(shí)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(diǎn)：
①路面在行車作用下會(huì)逐漸壓實(shí)，強(qiáng)度慢慢提高。如果在路面修補(bǔ)時(shí)，未能使用碾壓設(shè)備，路面在使用過程中經(jīng)行車碾壓會(huì)逐漸密實(shí)；②由于在常溫下施工，且使用簡(jiǎn)單工具即可進(jìn)行坑洞修補(bǔ)，操作頗為方便；③冷鋪瀝青混合料預(yù)先在工廠生產(chǎn)并儲(chǔ)存起來，隨時(shí)可供使用，因而適合常年路面坑洞修補(bǔ)，或供路面開挖埋設(shè)管線后恢復(fù)路面使用；④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(shí)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(shù)的難點(diǎn)，但又是配制技術(shù)的關(guān)鍵和依據(jù)。試驗(yàn)研究表明，影響冷鋪瀝青材料的性能主要有以下因素。
3.1 瀝青的粘度
瀝青在混合料中起著粘結(jié)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，充分而必要的條件是能夠浸潤(rùn)集料表面，為此瀝青必須具有一定的流動(dòng)性以易于鋪展。液體瀝青在不很高的溫度下已成流動(dòng)液體，有利于浸潤(rùn)集料表面。當(dāng)溫度降至常溫時(shí)，粘度增大，內(nèi)聚力也增大，于其他物體粘結(jié)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(jié)性，當(dāng)在外力作用下使它們緊密接觸時(shí)，則又會(huì)形成粘結(jié)而成為整體。同時(shí)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(zhì)油分應(yīng)不致?lián)]發(fā)過快。
根據(jù)研究，液體瀝青應(yīng)屬于一種中凝或慢凝的液體瀝青，而且其粘度宜控制在1Pa.s～10Pa.s范圍內(nèi)。
3.2 瀝青用量
當(dāng)瀝青用量較多時(shí)，集料表面瀝青膜較厚，自由瀝青較多，相互之間容易粘結(jié)，混合料易結(jié)塊成團(tuán)，結(jié)團(tuán)后也不易打散。當(dāng)瀝青用量較少時(shí)，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(jié)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(yàn)方法確定。根據(jù)試驗(yàn)資料歸納適宜的結(jié)合料用量可按以下經(jīng)驗(yàn)公式估算：
P＝0.021a＋0.056b＋0.099c＋0.12d＋1.2式中 P———冷鋪瀝青混合料結(jié)合料用量，％；a———大于2.36mm顆粒重量百分率，％；b———0.3mm～2.36mm顆粒重量百分率，％；c———0.075mm～0.3mm顆粒重量百分率，％；d———小于0.075mm顆粒重量百分率，％。
3.3 瀝青中的添加劑
（1）改性劑 經(jīng)過試驗(yàn)比較，在瀝青中添加樹脂改性劑，有利于提高混合料的粘結(jié)性，改善儲(chǔ)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(bǔ)使用。
（3）催干劑 在某些國(guó)外文獻(xiàn)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(dāng)?shù)馗稍铮档驼辰Y(jié)性，保持混合料的疏松性。使用催干劑必須經(jīng)過細(xì)致的選擇和反復(fù)的試驗(yàn)，使用不當(dāng)反而影響其粘結(jié)性。
3.4 集料級(jí)配與礦粉用量
冷鋪材料是用于路面修補(bǔ)的材料，需要廣泛的適應(yīng)性，既可用于修補(bǔ)淺的坑洞，又可用于修補(bǔ)深的坑洞，為此最好有較粗和較細(xì)兩種不同粒徑的混合料，但養(yǎng)護(hù)部門只愿意使用一種規(guī)格的材料，同時(shí)較粗粒徑又易造成掉粒，所以冷鋪材料宜設(shè)計(jì)成一種較細(xì)級(jí)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(shè)計(jì)成近似SMA以能形成骨架結(jié)構(gòu)的級(jí)配，但礦粉用量控制在1％～3％范圍內(nèi)，這樣有利于提高混合料疏松性和強(qiáng)度。
所用集料由3mm～5mm和0～3mm碎石材料配合而成，其中3mm～5mm碎石應(yīng)采用硬質(zhì)巖石軋制而成，具有良好的棱角性。
