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冷展瀝青材料的特性與配制技術(shù)
摘要：用冷展瀝青混合料修補路面坑洞，具有方便、快捷等優(yōu)點(diǎn)。為保證其疏松性和壓實(shí)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別。實(shí)踐
表明，所研制開(kāi)發(fā)的冷展材料使用性能良好，而本錢(qián)卻比同類(lèi)進(jìn)口材料
大大降低。
關(guān)鍵詞：冷展瀝青混合料；修補；疏松性；壓實(shí)性；本錢(qián)
1前言
瀝青路面在長(cháng)期的使用過(guò)程中，會(huì )出現疏松、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。因此對于路面出現的坑洞、破損
需要及時(shí)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(diǎn)集中，工程
量較大的路面維修是可行的，但對于地點(diǎn)分散，工程量小的路面維修，
不僅因數目太少而瀝青拌和廠(chǎng)難以生產(chǎn)，而且施工單位對熱瀝青混合料
的保溫順修補操縱也感到不便，特別在冬季和雨水較多的春季，因此道
路養護部分十分需要一種能夠隨時(shí)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(lái)，當發(fā)現路面上出現坑洞時(shí)，隨時(shí)運
到現場(chǎng)，進(jìn)行路面修補。由于平時(shí)儲存在倉庫內，使用時(shí)在常溫下進(jìn)行
攤展和壓實(shí)，因而將這種材料稱(chēng)之為儲存式冷展瀝青混合料。
近年來(lái)，很多外國企業(yè)看好我國廣闊市場(chǎng)，紛紛來(lái)華傾銷(xiāo)他們的冷展材
料，但外商的冷展料大多價(jià)格昂貴，用戶(hù)難以承受，除少量使用外，無(wú)
法在工程中大量使用。因此積極開(kāi)展儲存式冷展瀝青混合料配制技術(shù)的
研究，開(kāi)發(fā)我們自己的價(jià)廉物美產(chǎn)品是非常必要的。
2冷展瀝青材料的特點(diǎn)
（1）這種混合料存放在密閉的袋內，可儲存幾個(gè)月，甚至更長(cháng)的時(shí)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(kāi)；
（2）混合料在路面坑洞中攤展后，經(jīng)過(guò)壓實(shí)即能粘結成型而不疏松，
這就要求混合料具有良好的粘結性能和壓實(shí)性。
正是由于冷展瀝青混合料具備這樣的特性，因而所展路面具有以下優(yōu)點(diǎn)：
①路面在行車(chē)作用下會(huì )逐漸壓實(shí)，強度慢慢進(jìn)步。假如在路面修補時(shí)，
未能使用碾壓設備，路面在使用過(guò)程中經(jīng)行車(chē)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，操縱頗為方
便；
③冷展瀝青混合料預先在工廠(chǎng)生產(chǎn)并儲存起來(lái)，隨時(shí)可供使用，因而適
合常年路面坑洞修補，或供路面開(kāi)挖埋設管線(xiàn)后恢復路面使用；
5經(jīng)過(guò)碾壓成型的冷展瀝青路面，具有與熱展瀝青路面基本一樣的使用
性能，且冷展瀝青路面不易出現溫度收縮裂縫。
3冷展瀝青混合料配制原理與方法
冷展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
同一，這是冷展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。試驗研究表明，影響冷展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(zhù)粘結疏松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
青必須具有一定的活動(dòng)性以易于展展。液體瀝青在不很高的溫度下已成
活動(dòng)液體，有利于浸潤集料表面。當溫度降至常溫時(shí)，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(shí)，則又會(huì )
形成粘結而成為整體。同時(shí)在低溫下瀝青又不致粘度過(guò)大而使混合料無(wú)
法操縱，因此必須使用液體瀝青，但其輕質(zhì)油分應不致?lián)]發(fā)過(guò)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(shí)，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(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性差，碾壓不能使混合料形成整體，
路面輕易出現疏松。因此，冷展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。根據試驗資料回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―――冷展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(jīng)過(guò)試驗比較，在瀝青中添加樹(shù)脂改性劑，有利于進(jìn)步
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。（2）增水劑在瀝青中添加增水劑，有利于混合料抵抗雨水的腐蝕，
并使得能在濕潤狀態(tài)下緊急修補使用。
（3）催干劑在某些國外文獻中有先容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(jīng)過(guò)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
冷展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，但養護部分只愿意使用一種規格的材料，同時(shí)較粗粒徑又易
造成掉粒，所以冷展材料宜設計成一種較細級配的混合料。
為進(jìn)步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
進(jìn)步混合料疏松性和強度。冷展混合料推薦級配列如表1。
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(zhì)巖石軋制而成，具有良好的棱角性。
4冷展瀝青混合料技術(shù)要求
冷展瀝青材料作為路面修補材料，需要滿(mǎn)足一定的技術(shù)要求以判定其性
質(zhì)，但不能按熱拌瀝青混合料的概念來(lái)進(jìn)行評定。
4．1疏松性與壓實(shí)性
如何評定冷展混合料的疏松性和壓實(shí)性，國際上大都采用經(jīng)驗判定的方
法。我們鑒戒工地現場(chǎng)檢驗土壤最佳含水量的簡(jiǎn)便方法，即用手將混合
料捏緊，松開(kāi)手混合料能成團，則表明混合料可壓實(shí)成型而不疏松；將
成團的混合料拍一下，混合料就能散開(kāi)，則表明混合料疏松性良好，方
法簡(jiǎn)單而解決題目。
4．2初始強度
冷展混合料在壓實(shí)后需要達到一定強度，以承受車(chē)輪荷載。由于馬歇爾
試驗方便，故以穩定度評定其初始強度。取冷展混合料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定度。
4．3殘留穩定度
儲存性冷展瀝青混合料壓實(shí)后，初始空隙率大，抗水性差，因此需要檢
驗其水穩性。將常溫下成型的馬歇爾試件浸泡在水中一晝夜，測試浸水
后的穩定度sw，該穩定度sw與原穩定度so之比值k＝sw?so，作為評定
混合料的水穩性。
4．4低溫粘結性
為檢驗混合料在冬季低溫下的粘結性能，將混合料裝進(jìn)塑料袋內，然后
放在－10℃的冰箱內冷凍4h以上，取出后將1000g樣品立即裝進(jìn)試模，
每面錘擊150次，觀(guān)察是否能粘結成型，在常溫下測試馬歇
爾穩定度，其值要求大于1．5kn。
冷展瀝青混合料技術(shù)要求列如表2。
5冷展瀝青混合料生產(chǎn)與應用
5．1冷展混合料現場(chǎng)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(shù)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和夏秋季節兩種。
集料采用0～3mm和356mm兩種集料進(jìn)行配合。結合料用量先按上述經(jīng)驗
公式計算，然后根據試拌情況加以調整。
混合料在60℃～80℃的溫度下進(jìn)行拌和。出料后采取措施令其快速冷卻
，然后裝袋儲存。取現場(chǎng)生產(chǎn)的冷展瀝青混合料，在室內進(jìn)行試驗，檢
驗疏松性與壓實(shí)性良好，初始強度和抗水性試驗結果列如表3。
5．2冷展混合料現場(chǎng)應用
2000年3月生產(chǎn)的冷展瀝青混合料，經(jīng)過(guò)3個(gè)月的儲存后于6月進(jìn)行實(shí)地
使用。在經(jīng)歷了夏季36℃～37℃的高溫順3次臺風(fēng)暴雨的襲擊，又經(jīng)歷
了冬季低溫考驗，修補路面保持良好狀態(tài)，沒(méi)有脫粒、疏松等現象。在
施工時(shí)，為模擬雨天施工，還曾特地帶水作業(yè)，以考驗這種材料的抗水
性，至今路面未發(fā)現脫粒、疏松現象，說(shuō)明材料具有較好的抗水性�，F
在，這種冷展材料已逐漸在城市道路和郊區公路上得到應用，其效果與
國外同類(lèi)產(chǎn)品相比盡不遜色。
6本錢(qián)經(jīng)濟比較
配制儲存式冷展瀝青混合料，在材料配方上與熱拌瀝青混合料有所區別
，本錢(qián)相對較高，同時(shí)由于冷展瀝青材料生產(chǎn)量很少，治理、包裝要求
較高，也使本錢(qián)有所進(jìn)步。粗略測算，這種冷展材料可能的價(jià)格大概是
熱拌瀝青混合料的2倍～3倍左右，這樣生產(chǎn)廠(chǎng)家能既有利可圖，而養路
部分又能承受。同國外經(jīng)銷(xiāo)的冷展材料相比，因國外產(chǎn)品經(jīng)遠間隔運輸
、加收關(guān)稅和高額利潤，價(jià)格差未幾為熱拌料的10倍～20倍。由此可見(jiàn)
，所開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品性能既好，本錢(qián)又低，故具有良好的應用遠景。
參考文獻
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