闕瑜
(南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院,四川 南充 637131)
1.1 瀝青冷補(bǔ)料組成。瀝青冷補(bǔ)料冷補(bǔ)料是一種高科技道路修補(bǔ)材料,由瀝青、外加劑(添加劑和隔離劑)和集料按一定比例混合加工制成,一般外觀為黑色顆粒狀固體,有輕微石油氣味、不溶于水,對機(jī)動撞擊、靜電等不敏感,性質(zhì)穩(wěn)定。(1)瀝青標(biāo)號參照當(dāng)?shù)責(zé)岚铻r青混合料采用的瀝青標(biāo)號,一般較冷地區(qū)采用高標(biāo)號,較熱地方采用低標(biāo)號瀝青。(2)隔離劑一般采用車用柴油,主要降低瀝青粘度,便于施工。(3)添加劑由多種聚合物組成,當(dāng)瀝青中加入隔離劑后,原有的瀝青性能就被破壞,添加劑的加入,使瀝青性能得到改善,降低了隔離劑對瀝青性能的破壞,改善了冷補(bǔ)液和集料之間的粘附性能。
1.2 瀝青冷補(bǔ)料成型機(jī)理。瀝青冷補(bǔ)料在儲存時,按照規(guī)定都是在常溫且無外力作用的疏松狀態(tài),集料顆粒間彼此分離,瀝青分子熱運(yùn)動緩慢、擴(kuò)散作用小,集料間的粘結(jié)力微弱。
瀝青冷補(bǔ)料在施工時,受到較大的外部作用力,以及日光直照和溫度的提升,使得瀝青分子熱運(yùn)動加劇,添加劑的揮發(fā),近一步使得瀝青材料開始變稠,隨著行車作用,冷補(bǔ)料相互粘結(jié)互相嵌擠形成強(qiáng)度而逐漸壓實(shí)至完全成型。
瀝青冷補(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,在高溫狀態(tài)碾壓成形,冷卻后固化,而冷補(bǔ)瀝青混合料的瀝青是經(jīng)過改性的,己經(jīng)不是完全的熱塑性。冷補(bǔ)混合料的強(qiáng)度形成有一個緩慢的過程,在攤鋪,碾壓時具可塑性、流動性,能被擠壓至坑槽中不規(guī)則的地方。在溫度、車載和氧氣的作用下使添加劑揮揮發(fā)(柴油),瀝青逐步變稠,冷補(bǔ)混合料顆粒之間的分布更加緊密,空隙率減少,礦料相互的黏結(jié)更牢固?;旌狭系拿芏仍龃?,對路面軟的感覺會逐漸消失,這一過程需要7—10天時間。此后強(qiáng)度還會逐步增加,經(jīng)過三個月左右的時間,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。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)成的。二是混合料經(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。冷補(bǔ)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。
2.1 全天候型修補(bǔ)材料。冷補(bǔ)料適用的環(huán)境溫度范圍寬,可在-30℃至50℃之間適用,可以在雨雪潮濕的惡劣環(huán)境條件下及時修補(bǔ)坑槽。
2.2 施工簡單。使用冷補(bǔ)料進(jìn)行路面坑槽修補(bǔ)時無需粘層油.備料可隨用隨取,不需要重型施工機(jī)械,可根據(jù)路面的不同修補(bǔ)情況采用沖擊壓實(shí)、人工壓實(shí)或汽車輪胎碾壓即可。并且用冷補(bǔ)料修補(bǔ)過的區(qū)域無需封閉交通,可立即通車,大大緩解因道路修補(bǔ)施工而造成的交通壓力。
2.3 適用面廣。冷補(bǔ)材料與瀝青混凝土,水泥混凝土,金屬表面,木面等不同基質(zhì)的材料均有良好的粘結(jié)力,可廣泛應(yīng)用于道路路面破損坑槽、挖掘坑洞、地下管線鋪設(shè)后的路面恢復(fù)、井蓋周圍、橋梁路面、停車場、機(jī)場跑道以及施工機(jī)械難以觸及部位的修補(bǔ)與養(yǎng)護(hù)。
2.4 質(zhì)量極佳。冷補(bǔ)料路具有極強(qiáng)的抗老化和粘結(jié)性能,修補(bǔ)的坑槽壽命在10年以上,并不易產(chǎn)生脫落、龜裂等不良現(xiàn)象,不需重復(fù)修補(bǔ)。
2.5 修補(bǔ)成本低。使用冷補(bǔ)料施工時,不受天氣和坑穴大小及數(shù)量的限制,且修補(bǔ)時無需加熱或攪拌,可根據(jù)實(shí)際用量隨時取用,剩余材料可在下次修補(bǔ)中繼續(xù)使用,不會造成材料浪費(fèi).真正地100%利用。采取隨時修補(bǔ)方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的集中修補(bǔ)方式,將最為經(jīng)濟(jì)、有效。
2.6 便于交通。用冷補(bǔ)料修補(bǔ)的區(qū)域無需封閉交通,可立即通車,能大大緩解因道路修補(bǔ)施工而造成的交通壓力。
2.7 綠色環(huán)保。冷補(bǔ)料的生產(chǎn)和使用不會產(chǎn)生瀝青黑煙、廢料,且成品不溶于水,因而不會污染大氣和地下水,有利于環(huán)境保護(hù)。
2.8 容易保存。冷補(bǔ)料能在室內(nèi)外無覆蓋的情況下存放,散料存放期兩年以上,袋裝則可無限期存放,不會結(jié)塊。低溫施工時,應(yīng)將其放在5℃以上的庫房內(nèi)存放24小時候進(jìn)行。
現(xiàn)行研究將冷補(bǔ)瀝青混合料強(qiáng)度影響因素可分為內(nèi)因(即材料因素)和外因(即外界環(huán)境因素)。內(nèi)因主要有:稀釋劑類型及用量、冷補(bǔ)瀝青用量、石料種類、級配等,外因主要有:修補(bǔ)時間、溫度、濕度、車輛荷載等。
修補(bǔ)后的坑槽由于冷補(bǔ)料未完全固化,表面會變形,車輛行駛后,會出現(xiàn)車轍,只要瀝青冷補(bǔ)料不會被車輪胎帶走,就不用處理,這是正?,F(xiàn)象,也是冷補(bǔ)料與熱瀝青料的區(qū)別。
根據(jù)冷補(bǔ)料成型機(jī)理,稀釋劑(柴油)揮發(fā)越快,瀝青黏度增大越快,則黏結(jié)力值增大越快,混合料成型速度越快;稀釋劑用量越小,則瀝青黏度就越大,黏結(jié)力值越大,混合料初始強(qiáng)度越大,稀釋劑用量越大,則瀝青粘度越小,黏結(jié)力值越小,混合料初始強(qiáng)度越小,施工越方便。
隨著瀝青路面的的老化,路面坑槽將進(jìn)一步增加,危害極大,一旦出現(xiàn)必須盡快修補(bǔ),傳統(tǒng)的熱補(bǔ)繁瑣,冷補(bǔ)瀝青混合料的產(chǎn)生,解除了很多條件限制,適用廣泛,具有較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
很明顯,冷補(bǔ)料的施工和易性與初始強(qiáng)度是矛盾的,因此,筆者認(rèn)為對于交通量少、無重型車載的路段,應(yīng)選用施工和易性高的冷補(bǔ)料(隔離劑用量增大),對于交通量大,有重型車載的路段,應(yīng)選用初始強(qiáng)度高的冷補(bǔ)料(隔離劑用量減少)。
參考文獻(xiàn):
[1] 《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》JTGD50-2017
[2] 楊楓,張洋.冷補(bǔ)料在道路養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用.華東公路,2003.
[3] 公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范(JTGH10-2009)