常溫瀝青混合料對水泥路面維修的探討

李文忠

（雞西市公路管理處）

1 冷補(bǔ)材料強(qiáng)度形成過程

冷補(bǔ)材料的強(qiáng)度形成過程和熱瀝青混合料的強(qiáng)度形成過程有所不同。熱瀝青混合料用的瀝青是熱塑性的,當(dāng)瀝青的溫度降到常溫時(shí)混合料的強(qiáng)度就完全形成。而冷補(bǔ)瀝青混合料的瀝青經(jīng)過改性后,已經(jīng)不是完全的熱塑性,混合料的強(qiáng)度形成過程有一個(gè)緩慢的過程。混合料被攤鋪、碾壓時(shí)具有可塑性、流動性,能被擠壓至坑槽中不規(guī)則的地方,在行車和空氣的作用下使一部分溶劑揮發(fā),瀝青逐步變稠,混合料顆粒之間的分布更加緊密,空隙率減小,礦料相互的黏結(jié)更加牢固,混合料的密實(shí)度增大,對路面軟的感覺會逐漸消失。這一過程一般需要7～10 d的時(shí)間,此后強(qiáng)度還會逐步增加,隨時(shí)間的推移,其變形和強(qiáng)度會逐步穩(wěn)定,達(dá)到或超過熱瀝青混合料冷卻后的性能。此外,混合料的變硬、強(qiáng)度形成和趨于穩(wěn)定的遲早與很多原因有關(guān),如外因：氣溫、車流量、鋪筑層的厚度；內(nèi)因如：使用的稀釋劑類型和數(shù)量、采用集料的級配類型等。當(dāng)氣溫高、車流量大、鋪筑層薄、集料級配粗和稀釋劑的揮發(fā)速度快、稀釋劑加入量少時(shí),冷補(bǔ)料的強(qiáng)度形成會更快一些。

在最初冷補(bǔ)混合料被碾壓成型后,即可開放交通,且能保持穩(wěn)定、不松散、不脫落,路面盡管有軟的感覺,但并不影響使用性能,類似在炎熱的夏天,一般瀝青混合料路面均有發(fā)軟現(xiàn)象,但并不影響路面的正常使用。主要原因在于,冷補(bǔ)混合料的強(qiáng)度由兩部分構(gòu)成：一是由于改性瀝青自身的黏結(jié)性和黏附性及與礦料相互作用而形成的混合料的內(nèi)聚力和黏附力所構(gòu)成,它們使得礦料顆粒間不易分離,形成整體,也使混合料與原表面有較高的粘著力而不易剝離、推移；二是由混合料經(jīng)碾壓后由于礦料顆粒間的嵌擠、鎖結(jié)作用而形成的混合料的內(nèi)摩擦阻力所構(gòu)成。冷補(bǔ)混合料這兩部分力就構(gòu)成其初期強(qiáng)度,并足以抵抗車輛荷載的作用。

2 冷補(bǔ)材料的檢驗(yàn)

在生產(chǎn)初期和生產(chǎn)過程中,應(yīng)對生產(chǎn)的成品料進(jìn)行現(xiàn)場測試。

現(xiàn)場測試包括：（1）水剝離試驗(yàn),將充分?jǐn)嚢韬蟮某善妨辖胨?仔細(xì)觀察、尋找未完全裹覆或剝離的集料,如果發(fā)現(xiàn)有未完全裹覆或剝離的集料,應(yīng)重新設(shè)置瀝青流量,增加瀝青量0.25％,然后重新生產(chǎn)并取樣試驗(yàn),直到滿足要求。（2）滾動試驗(yàn),此試驗(yàn)用于控制瀝青的最小用量。取少量新制成的成品料,放在一張紙巾上,試圖產(chǎn)生像圓木一樣的滾動,察看其連接情況是否良好,如果破碎,說明瀝青量偏少,應(yīng)增加瀝青量0.25％,然后重新生產(chǎn)并取樣進(jìn)行試驗(yàn),直到滿足要求。（3）紙跡試驗(yàn),此試驗(yàn)用于控制瀝青的最大用量。取少量新制成品料,自然放置在一張紙巾上,觀察殘留在紙上的痕跡,正常痕跡應(yīng)為殘留在紙上的黑色斑點(diǎn)。如果出現(xiàn)嚴(yán)重的墨跡,說明瀝青加入量偏多,應(yīng)減少瀝青加入量0.25％,然后重新生產(chǎn)并取樣進(jìn)行試驗(yàn),直到滿足要求。

實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)包括：（1）瀝青抽取試驗(yàn),瀝青抽取試驗(yàn)參照ASTM-2172標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,其合格范圍為3％～7％。（2）抗剝離試驗(yàn),將冷補(bǔ)瀝青料50 g投入裝有400ml蒸餾水的燒杯中,沸騰后加熱3min,并每秒鐘攪拌一次,其合格值為：95％以上的液體改性瀝青保護(hù)層不會溶解。此試驗(yàn)取樣的樣品應(yīng)為生產(chǎn)后放置48 h后的成品。（3）使用效能試驗(yàn),在松散狀態(tài)下,取冷補(bǔ)瀝青料平鋪在鑄鐵平鍋上（未壓實(shí)）,厚度為50mm,然后將其放入較冷房間或冰柜內(nèi),溫度為-10℃（其中夏季配方為15℃、春秋季為5℃）,恒溫放置24 h后,在瀝青料保持在較冷房間或冰柜的條件下,用鋁勺刺入使其重新混合,如樣品容易刺入,而且能以很小的團(tuán)塊混合,說明使用效能良好。（4）粘結(jié)試驗(yàn),取兩份冷補(bǔ)混合料,每份1 200 g放入標(biāo)準(zhǔn)的馬歇爾鑄模內(nèi),用馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)錘子（4.5 kg）從457mm的垂直高度錘擊每一邊5次,這樣壓緊的部分保留在鑄模內(nèi),其他部分被擠壓出來。單獨(dú)把壓緊的試塊放在篩網(wǎng)上,前后晃動濾網(wǎng)20次（大約每秒一次）,然后放在桌子邊緣10秒,并留有空隙使樣品碎片通過篩孔,輕擊篩孔,打開蓋,篩中的樣品落入蓋中,稱出所剩重量。用所稱的剩余物重量除以原有重量,確定殘留物的平均百分比,其合格范圍為60％以上。

3 冷補(bǔ)瀝青材料儲存與管理

冷補(bǔ)瀝青料能在室內(nèi)通風(fēng)或室外無覆蓋的條件下儲存。為保持其松散性和儲存壽命,建議其最少儲量為20～30 t（密閉容器或塑料袋包裝有利于更好的儲存與銷售）。存放場地應(yīng)為堅(jiān)硬的水泥混合料或?yàn)r青混合料地面,通常露天存放成“金字塔”狀,并遠(yuǎn)離易燃物品或高氧化度物料,避免雨水或雪水積存。

液體改性瀝青在常溫下桶裝密封儲存,可存放兩年以上,應(yīng)將桶存放在陰涼處或通風(fēng)的倉庫內(nèi),不能放置在陽光下,以防受熱膨脹將桶脹裂,并遠(yuǎn)離易燃物品及高氧化度物料。待使用時(shí),可用導(dǎo)熱油管緩慢加熱（導(dǎo)熱由溫度宜＜140℃）,不可用明火加熱。用立式、帶側(cè)面攪拌器的油罐最為合適。長期存放時(shí),儲存溫度不可＞60℃；常溫存放,可存放兩年以上；待使用時(shí),要緩慢加熱,溫度上升、粘度降低后,方可打開攪拌器。建議用專用的瀝青罐儲存液體改性瀝青,以防與其他瀝青的交叉污染,影響產(chǎn)品質(zhì)量。

液體改性瀝青添加劑在常溫下桶裝密封儲存,可存放兩年以上,應(yīng)將桶存放在陰涼處或通風(fēng)的倉庫內(nèi),不能放置在陽光下,以防受熱變質(zhì),并遠(yuǎn)離易燃物品及高氧化度物料。

4 冷補(bǔ)材料的施工工藝與進(jìn)度

JK-10冷補(bǔ)材料推薦的修補(bǔ)深度規(guī)格最小修補(bǔ)深度26mm,經(jīng)濟(jì)修補(bǔ)深度29～52mm。

適用于公路裂縫、橋梁伸縮縫、公路面層、市政開槽面層及較淺坑穴的修補(bǔ)及一般城市道路人行道面層修補(bǔ)。

JK-13冷補(bǔ)材料推薦的修補(bǔ)深度規(guī)格最小修補(bǔ)深度38mm,經(jīng)濟(jì)修補(bǔ)深度為40～72mm。

適用于高等級公路面層、一般公路、城市道路、市政開槽面層、底層及坑穴修補(bǔ)。

推薦的使用季節(jié)與溫度：

冬季配方11～3月份,使用溫度范圍-30～50℃,夏季配方4～10月份,使用溫度范圍10～50℃,具體應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際氣候條件情況,由用戶自行調(diào)整。

材料的施工：

一般修補(bǔ)應(yīng)將待修補(bǔ)的坑穴內(nèi)及四周的碎石、廢碴清理干凈,坑穴內(nèi)不得存在泥漿、冰塊等雜物。高速公路、市政掘路工程的修補(bǔ),被修補(bǔ)的洞穴、溝槽應(yīng)有整齊的切邊,廢碴的清除要見到固體面為止。把足夠的冷補(bǔ)瀝青料填進(jìn)坑穴內(nèi),直到填料高出地面1.5 cm左右,高速公路和一般公路修補(bǔ),其冷補(bǔ)瀝青料的投入量可增加20％～10％左右。填滿坑穴中央應(yīng)高于四周面并呈弧形。如路面坑穴破損深度在5 cm以上時(shí),填補(bǔ)工作應(yīng)以每3～5mm為一層,分層填補(bǔ),逐層壓實(shí)。

修補(bǔ)路面縱、橫、斜斷板時(shí),用切縫機(jī)按照裂縫各部位破損的寬度目測切割、切割深度按照實(shí)際破損深度而定,切完后,裂縫變?yōu)橛幸?guī)則的幾何圖形（不得有局部破損殘留）。用風(fēng)鎬清除破損部分,深度一般約6 cm左右,嚴(yán)重的10 cm以上鑿?fù)旰笥每諌呵蹇p機(jī)或汽油吹風(fēng)機(jī)清除碎石和粉塵,然后填入修補(bǔ)材料,直到填料高出地面1.5～2.5 cm左右（根據(jù)裂縫深度的不同而定預(yù)留高度）。

鋪設(shè)均勻后,根據(jù)實(shí)地修補(bǔ)環(huán)境、修補(bǔ)面積大小和深度,選擇適當(dāng)?shù)膲簩?shí)工具和壓實(shí)方法進(jìn)行壓實(shí)。一般采用平板振動夯或人工手錘進(jìn)行夯實(shí),夯實(shí)完成后可在表面均勻地撒上一層石粉或細(xì)砂,并用清掃工具來回清掃,以使細(xì)料填滿表面空隙。修補(bǔ)完的坑穴表面應(yīng)光潔、平整、無輪跡,坑穴四周和邊角一定要夯實(shí),無松散現(xiàn)象,普通修補(bǔ)壓實(shí)度要達(dá)到93％以上,高速公路修補(bǔ)壓實(shí)度要達(dá)到95％以上。

冷補(bǔ)瀝青混合料適用于任何天氣和環(huán)境,在雨雪天氣和潮濕坑槽均可施工,防水性能好。施工簡便,修補(bǔ)時(shí)無需粘層油,備料可隨用隨取,具有極強(qiáng)的抗老化性能和粘結(jié)性,修補(bǔ)后的坑槽不易產(chǎn)生脫落、龜裂等不良現(xiàn)象,不需要重復(fù)修補(bǔ)即可保持路面平整。儲存時(shí)間可達(dá)2年以上。

5 冷補(bǔ)材料維修的質(zhì)量控制與評定

首先,是冷補(bǔ)料瀝青質(zhì)量的控制,如瀝青質(zhì)量差,維修后強(qiáng)度始終上不來,這樣造成破損部位在車輪的碾壓下,上部冷補(bǔ)材料松動脫落,產(chǎn)生跳車現(xiàn)象。因此必須控制檢驗(yàn)冷補(bǔ)材料的質(zhì)量是尤為重要的。

其次,破損部位切割時(shí)的技術(shù)控制,擴(kuò)大切割會造成材料的浪費(fèi),過小切割又不能保證破損部位全部切除（會增長破損的蔓延）,因此,要熟練掌握切割技術(shù),就要在實(shí)際工作中進(jìn)行放樣,直至達(dá)到熟練的切割技術(shù)為止。

再其次是維修四周和邊角的夯實(shí)程度,按養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范達(dá)到設(shè)計(jì)的夯實(shí)實(shí)度。

最后,檢查維修表面的密實(shí)度,撒上礦粉或細(xì)砂后,是否填滿維修表面空隙。

工序全部完成后,可隨時(shí)開放交通,通過車輪荷載的作用來評價(jià)維修部位的質(zhì)量等級。