隨著道路通車里程的逐年增加,通車時間的延長,路面病害逐年加劇,坑槽作為瀝青路面主要病害之一,它的出現嚴重影響道路的使用性能,甚至威脅道路的行駛安全,如何快速高效地處治坑槽病害越來越受到人們的關注。瀝青冷補料作為一種高效的路面修補材料,在很大程度上彌補了熱補料施工的局限性,相對于熱拌瀝青混合料瀝青冷補料更加綠色環保,施工快速,而且不受季節影響,即使在冬季施工也能收到很好的效果,瀝青冷補料對路面的早期病害具有很好的修補效果。
—「 正文 」—一瀝青冷補料介紹相對傳統的高溫熱補的方法而言,采用低溫或者常溫冷態材料修補路面的方法稱之為冷補,采用的修補材料即為冷補料。
(1)冷補料特點冷補料具有良好的粘結性和松散性,能夠在各種季節施工,同時冷補料存儲方便,施工操作簡單,無需重型機械,修補速度快,存放時間長等特點,使得其在冬季道路養護中應用廣泛。
(2)冷補料材料組成①瀝青冷補料的瀝青應采用液體瀝青,其在80℃-120℃之間能夠形成流動性液體,溫度降低至常溫時,液體瀝青能夠呈膏狀,黏附性增大,本文威石線道路養護工程中冷補料的基質瀝青采用70#液體瀝青。
、诩洗旨弦话悴捎眯鋷r或石灰巖等石材;細集料采用機制砂或者天然砂,礦粉采用堿性巖石磨制而成。本文養護工程中粗集料采用石灰巖,細集料采用機制砂,礦粉采用石灰巖磨制而成。
③稀釋劑在瀝青中加入一定量的稀釋劑后,瀝青的粘度會降低,拌制混合料短時間內不會硬化,具有良好的施工性能,施工后稀釋劑揮發,混合料的強度逐漸增加。常用的稀釋劑有柴油、煤油、植物油等[3],本文稀釋劑采用柴油。
、芴砑觿┨砑觿┑淖饔弥饕翘岣呃溲a瀝青混合料的路用性能,添加劑同改性劑一樣,一般為廠家專利所有,在摻量上借鑒熱拌瀝青混凝土的經驗,一般添加劑的摻量為0.4%。
二瀝青冷補料強度形成機理(1)瀝青冷補料強度形成影響因素瀝青冷補料的強度形成與很多因素有關,主要有內因和外因兩個方面,內因主要有瀝青用量、集料級配等;外因主要有溫度、車流量等。
、賰炔坑绊懸蛩貫r青冷補料在強度形成過程中主要有兩方面的作用,一方面改性瀝青與礦料之間的粘附力及內聚力,粘附力及內聚力好則混合料具有較高的粘結力,使得瀝青與礦料形成一個整體,進而不易產生剝落及推移。另一方面,混合料在經過碾壓后,礦料之間的嵌擠、鎖結作用形成的混合料的內摩擦阻力,良好的級配和最佳的瀝青用量是冷補料強度的內在保障。
②外部影響因素隨著車輛荷載的作用、溫度的變化及時間的推移,稀釋劑不斷揮發,瀝青的粘度逐漸增大,混合料越來越牢固,隨著車輛輪載的作用逐漸壓實成型。
(2)強度形成機理瀝青冷補料的強度形成主要有兩部分作用,一部分是材料內部的作用,通過瀝青的粘附性,礦料之間的內聚作用,使得礦料間形成一個有機的整體結構,另一部分是外界條件,通過碾壓,使得顆粒之間的間隙逐漸減小,混合料的摩擦力逐漸增大,加之稀釋劑的揮發,瀝青粘聚力進一步提高,使瀝青冷補料的強度逐漸增大,最終形成穩定具有一定強度的混合料。
基于瀝青冷補料的可塑性和流動性,瀝青冷補料能夠填充到路面坑槽的各個角度,通過機械的壓實及在空氣中的晾曬,稀釋劑的不斷揮發,瀝青材料越來越粘稠,混合料之間的間隙越來越小,顆粒分布更加均勻緊湊,在整個變化工程樁,單位面積的混合料含量逐漸增大,剛開始填筑時路面的軟綿感逐漸消失,整個過程需要6-8天,在之后的三個月,混合料的強度會逐漸增大直至強度趨于穩定。
三瀝青冷補料性能指標評價(1)粘附性評價通過水煮法對常溫型瀝青冷補料和低溫型瀝青冷補料進行試驗,結果如表1所示。
試驗結果常溫型和低溫型粘附性等級均≥4,均滿足熱拌瀝青混合料粘附性指標要求。
。2)高溫穩定性評價瀝青冷補料的車轍試驗按照《規程》方法進行,以馬歇爾穩定度來表征高溫穩定性能。對瀝青冷補料的初始強度、成型強度及理想強度采用馬歇爾試驗進行評價,理想強度即為混合料中不摻加隔離劑的瀝青混合料,試驗結果如圖1所示,各指標要求值如表2所示。
圖1:瀝青冷補料高溫性能指標試驗結果從試驗結構來看,三種強度指標均滿足規范指標要求。
。3)水穩定性指標評價通過浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗檢驗瀝青冷補料抗水損害能力,試驗結果如表3所示。
從試驗結構來看,瀝青冷補料的水穩定性指標滿足規范指標要求。
四瀝青冷補料效益分析(1)經濟效益分析材料價格按照目前市場上的價格,威海地區石灰巖石料價格為165元/立方米,基質瀝青3400元/t,礦粉125元/t,砂50元/立方米,生產1噸普通熱拌瀝青混合料預算費用為386元/t,市面上銷售的瀝青冷補料價格在800元/t。從數值上看普通熱拌瀝青混合料的費用要低于瀝青冷補料價格,但是瀝青冷補料的生產要比普通熱拌瀝青混合料簡單很多,進而其降低了人工費和機械設備使用費,同時還可以延長修補期限,從全工程考慮其經濟性十分可觀。
。2)社會效益分析瀝青冷補料能夠及時修補路面早期病害,其不受季節影響,對路面的預防性養護起到積極影響,尤其在冬季路面病害處治發揮很大作用,能夠避免路面病害的進一步擴大,減少環境污染,節約資源,有很高的實用價值。