冷鋪瀝青混合料使用技術性能分析

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：瀝青混合料；修補；粘度；集料級配

前言：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(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季節(jié)，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，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。

1冷鋪瀝青材料的特點

1.1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(tài)而不結成團結，即使結成團塊，經(jīng)拍打就能散開。

1.2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：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(jīng)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(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；

2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，響冷鋪瀝青材料的性能主要有以下因素。

2.1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?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·s～10Pa·s范圍內。

2.2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(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：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，％。

2.3瀝青中的添加劑:（1）改性劑經(jīng)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(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、環(huán)烷酸皂等，以便使混合料顆粒表面的瀝青膜適當?shù)馗稍?，降低粘結性，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。

2.4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(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1％～3％范圍內，這樣有利于提高混合料疏松性和強度。

3 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。

3.1 疏松性與壓實性如何評定冷鋪混合料的疏松性和壓實性，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。

3.2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。

3.3 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，作為評定混合料的水穩(wěn)性。

3.4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，然后放在－10℃的冰箱內冷凍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1.5kN。

結語：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0～3mm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?；旌狭显?0℃～80℃的溫度下進行拌和。出料后采取措施令其快速冷卻，然后裝袋儲存。取現(xiàn)場生產(chǎn)的冷鋪瀝青混合料，在室內進行試驗，檢驗疏松性與壓實性良好。

作者簡介: 吳跟上 男 1965年生，1987年畢業(yè)于西安公路學院（現(xiàn)長安大學）公路工程施工機械化專業(yè)，?？?，2002年畢業(yè)于長安大學土木工程專業(yè)，函授本科，學士學位。1988年任實驗師資格。長期以來主要從事理論教學、實訓教學及生產(chǎn)實踐工作，發(fā)表論文多篇，參編教材、論著多部，研究方向：公路機械化施工與管理、工程試驗與檢測。