冷鋪瀝青材料的特性與配制技術
發布時間：2010-01-14 共2頁
「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交通事故。因此對于路面出現的坑洞、破損需要及時加以修補。
目前，修補路面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，不僅因數量太少而瀝青拌和廠難以生產，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，當發現路面上出現坑洞時，隨時運到現場，進行路面修補。由于平時儲存在倉庫內，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，許多外國企業看好我國廣闊市場，紛紛來華推銷他們的冷鋪材料，但外商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，開發我們自己的價廉物美產品是非常必要的。
2 冷鋪瀝青材料的特點
?。?）這種混合料存放在密閉的袋內，可儲存幾個月，甚至更長的時間，都能保持良好的疏松狀態而不結成團結，即使結成團塊，經拍打就能散開；
?。?）混合料在路面坑洞中攤鋪后，經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點：
①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行車碾壓會逐漸密實；②由于在常溫下施工，且使用簡單工具即可進行坑洞修補，操作頗為方便；③冷鋪瀝青混合料預先在工廠生產并儲存起來，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；④經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。試驗研究表明，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松散集料成為整體的作用。根據粘附理論，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揮發過快。
根據研究，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.s～10Pa.s范圍內。
3.2 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，但不能用常規馬歇爾試驗方法確定。根據試驗資料歸納適宜的結合料用量可按以下經驗公式估算：
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 經過試驗比較，在瀝青中添加樹脂改性劑，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定性。
?。?）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下緊急修補使用。
?。?）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）、環烷酸皂（Naphthenatesoap）等，以便使混合料顆粒表面的瀝青膜適當地干燥，降低粘結性，保持混合料的疏松性。使用催干劑必須經過細致的選擇和反復的試驗，使用不當反而影響其粘結性。
3.4 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，為此最好有較粗和較細兩種不同粒徑的混合料，但養護部門只愿意使用一種規格的材料，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1％～3％范圍內，這樣有利于提高混合料疏松性和強度。
所用集料由3mm～5mm和0～3mm碎石材料配合而成，其中3mm～5mm碎石應采用硬質巖石軋制而成，具有良好的棱角性。
