1、冷鋪瀝青材料特性和配制技術摘要：用冷鋪瀝青混合料修補路面坑洞，具有方便、快捷等優點。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別。實踐表明，所研制開 發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：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

2、，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

3、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（ 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而不結成團結，即使結 成團塊，經拍打就能散開；（ 2）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：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

4、逐漸密實；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；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； 5 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

5、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·s10Pa·s范圍內。 32 瀝青用量當瀝

6、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： P0021a 0 056b 0099c012d12 式中 P冷鋪瀝青混合料結合料用量，； a 大于 236mm顆粒重量百分率，； b 03mm 2 36mm顆粒重量百 分率，； c 0075mm03m

7、m顆粒重量百分率，； d小于 0075mm顆粒重量百分率，。 33 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。（ 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 （ 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

8、，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。冷鋪混 合料推薦級配列如表 1。 所用集料由 3mm5mm和 0 3mm碎石材料配合而 成，其中 3mm5mm碎石應采用硬質巖石軋制而成，具有良好

9、的棱角性。 4 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。 41 疏松 性與壓實性如何評定冷鋪混合料的疏松性和壓實性，國際上大都采用經驗判斷 的方法。我們借鑒工地現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。 42 初始強度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，故以穩定度評定其初始強度。取冷鋪混合料 1000g，在常溫下正反

10、面各錘擊 75 次，脫模后在常溫下測定馬歇爾穩定度。 43 殘留穩定度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 KSw?So，作為評定混 合料的水穩性。 44 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 歇爾穩定度，其值要求大于 15kN。冷鋪瀝青混合料技術要求列如表 2。5 冷 鋪瀝青混合料

11、生產與應用 51 冷鋪混合料現場生產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和夏秋季節兩種。集料采用 03mm和 356mm兩種集料進行 配合。結合料用量先按上述經驗公式計算，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。取現場生產的冷鋪瀝青混合料，在室內進行試驗，檢驗疏松性與壓實性 良好，初始強度和抗水性試驗結果列如表 3。52 冷鋪混合料現場應用 2000 年 3 月生產的冷鋪瀝青混合料，經過 3 個月的儲存后于 6 月進行實地使用。在 經歷了夏季 363

12、7的高溫和 3 次臺風暴雨的襲擊，又經歷了冬季低溫考 驗，修補路面保持良好狀態，沒有脫粒、松散等現象。在施工時，為模擬雨天 施工，還曾特地帶水作業，以考驗這種材料的抗水性，至今路面未發現脫粒、 松散現象，說明材料具有較好的抗水性。現在，這種冷鋪材料已逐漸在城市道 路和郊區公路上得到應用，其效果與國外同類產品相比毫不遜色。 6 成本經濟 比較配制儲存式冷鋪瀝青混合料，在材料配方上與熱拌瀝青混合料有所區別， 成本相對較高，同時由于冷鋪瀝青材料生產量很少，管理、包裝要求較高，也 使成本有所提高。粗略測算，這種冷鋪材料可能的價格大概是熱拌瀝青混合料 的 2 倍3 倍左右，這樣生產廠家能既有利可圖，而養路部門又能承受。同國 外經銷的冷鋪材料相比，因國外產品經遠距離運輸、加收關稅和高額利潤，價 格差不多為熱拌料的 10 倍 20 倍。由此可見，所開發的產品性能既好，成本 又低，故具有良好的應用前景。參考文獻 1Howar