冷展沥青材料的特性与配制技术

时间：2024-08-13 15:26:48 理工毕业论文我要投稿

相关推荐

冷展沥青材料的特性与配制技术

摘要：用冷展沥青混合料修补路面坑洞，具有方便、快捷等优点。
为保证其疏松性和压实性，在配制方法上，如所用沥青的粘度、沥青的
用量、添加剂以及集料级配等，与热拌沥青混合料都有很大区别。实践
表明，所研制开发的冷展材料使用性能良好，而本钱却比同类进口材料
大大降低。
关键词：冷展沥青混合料；修补；疏松性；压实性；本钱
1前言
沥青路面在长期的使用过程中，会出现疏松、坑洞、剥落等病害。路面
病害不仅降低了路面的服务能力，而且主要影响道路正常交通，在高速
道路上的坑洞甚至可能引发交通事故。因此对于路面出现的坑洞、破损
需要及时加以修补。
目前，修补路面坑洞大都采用热拌沥青混合料，它对于地点集中，工程
量较大的路面维修是可行的，但对于地点分散，工程量小的路面维修，
不仅因数目太少而沥青拌和厂难以生产，而且施工单位对热沥青混合料
的保温顺修补操纵也感到不便，特别在冬季和雨水较多的春季，因此道
路养护部分十分需要一种能够随时可以用于路面修补的材料。
路面修补用的沥青混合料不同于普通热拌沥青混合料，它是事先将沥青
混合料预拌好，用袋装好储存起来，当发现路面上出现坑洞时，随时运
到现场，进行路面修补。由于平时储存在仓库内，使用时在常温下进行
摊展和压实，因而将这种材料称之为储存式冷展沥青混合料。
近年来，很多外国企业看好我国广阔市场，纷纷来华倾销他们的冷展材
料，但外商的冷展料大多价格昂贵，用户难以承受，除少量使用外，无
法在工程中大量使用。因此积极开展储存式冷展沥青混合料配制技术的
研究，开发我们自己的价廉物美产品是非常必要的。
2冷展沥青材料的特点
（1）这种混合料存放在密闭的袋内，可储存几个月，甚至更长的时间
，都能保持良好的疏松状态而不结成团结，即使结成团块，经拍打就能
散开；
（2）混合料在路面坑洞中摊展后，经过压实即能粘结成型而不疏松，
这就要求混合料具有良好的粘结性能和压实性。
正是由于冷展沥青混合料具备这样的特性，因而所展路面具有以下优点：
①路面在行车作用下会逐渐压实，强度慢慢进步。假如在路面修补时，
未能使用碾压设备，路面在使用过程中经行车碾压会逐渐密实；
②由于在常温下施工，且使用简单工具即可进行坑洞修补，操纵颇为方
便；
③冷展沥青混合料预先在工厂生产并储存起来，随时可供使用，因而适
合常年路面坑洞修补，或供路面开挖埋设管线后恢复路面使用；
5经过碾压成型的冷展沥青路面，具有与热展沥青路面基本一样的使用
性能，且冷展沥青路面不易出现温度收缩裂缝。
3冷展沥青混合料配制原理与方法
冷展沥青混合料必须具有良好的疏松性和压实性，而这两者既相矛盾又
同一，这是冷展沥青混合料配制技术的难点，但又是配制技术的关键和
依据。试验研究表明，影响冷展沥青材料的性能主要有以下因素。
3．1沥青的粘度
沥青在混合料中起着粘结疏松集料成为整体的作用。根据粘附理论，沥
青要粘附在集料表面，充分而必要的条件是能够浸润集料表面，为此沥
青必须具有一定的活动性以易于展展。液体沥青在不很高的温度下已成
活动液体，有利于浸润集料表面。当温度降至常温时，粘度增大，内聚
力也增大，于其他物体粘结性降低，使所拌混合料易于分散；但由于其
表面仍存在微弱的粘结性，当在外力作用下使它们紧密接触时，则又会
形成粘结而成为整体。同时在低温下沥青又不致粘度过大而使混合料无
法操纵，因此必须使用液体沥青，但其轻质油分应不致挥发过快。
根据研究，液体沥青应属于一种中凝或慢凝的液体沥青，而且其粘度宜
控制在1pa?s～10pa?s范围内。
3．2沥青用量
当沥青用量较多时，集料表面沥青膜较厚，自由沥青较多，相互之间容
易粘结，混合料易结块成团，结团后也不易打散。当沥青用量较少时，
不足以充分裹覆集料表面，沥青与集料之间形成弱界面，虽混合料有较
好的疏松性，但集料颗粒之间粘结性差，碾压不能使混合料形成整体，
路面轻易出现疏松。因此，冷展沥青混合料有一适宜的沥青用量，但不
能用常规马歇尔试验方法确定。根据试验资料回纳适宜的结合料用量可
按以下经验公式估算：
p＝0．021a＋0．056b＋0．099c＋0．12d＋1．2
式中p―――冷展沥青混合料结合料用量，％；
a―――大于2．36mm颗粒重量百分率，％；
b―――0．3mm～2．36mm颗粒重量百分率，％；
c―――0．075mm～0．3mm颗粒重量百分率，％；
d―――小于0．075mm颗粒重量百分率，％。
3．3沥青中的添加剂
（1）改性剂经过试验比较，在沥青中添加树脂改性剂，有利于进步
混合料的粘结性，改善储存性，尤其是改善混合料使用初期的稳定性。（2）增水剂在沥青中添加增水剂，有利于混合料抵抗雨水的腐蚀，
并使得能在湿润状态下紧急修补使用。
（3）催干剂在某些国外文献中有先容在沥青中添加催干剂，如亚硫
酸盐废液（sulphitewasteliquor）、环烷酸皂（naphthenatesoap）等
，以便使混合料颗粒表面的沥青膜适当地干燥，降低粘结性，保持混合
料的疏松性。使用催干剂必须经过细致的选择和反复的试验，使用不当
反而影响其粘结性。
3．4集料级配与矿粉用量
冷展材料是用于路面修补的材料，需要广泛的适应性，既可用于修补浅
的坑洞，又可用于修补深的坑洞，为此最好有较粗和较细两种不同粒径
的混合料，但养护部分只愿意使用一种规格的材料，同时较粗粒径又易
造成掉粒，所以冷展材料宜设计成一种较细级配的混合料。
为进步混合料的承载能力和表面粗糙度，其集料宜设计成近似sma以能
形成骨架结构的级配，但矿粉用量控制在1％～3％范围内，这样有利于
进步混合料疏松性和强度。冷展混合料推荐级配列如表1。
所用集料由3mm～5mm和0～3mm碎石材料配合而成，其中3mm～5mm碎
石应采用硬质岩石轧制而成，具有良好的棱角性。
4冷展沥青混合料技术要求
冷展沥青材料作为路面修补材料，需要满足一定的技术要求以判定其性
质，但不能按热拌沥青混合料的概念来进行评定。
4．1疏松性与压实性
如何评定冷展混合料的疏松性和压实性，国际上大都采用经验判定的方
法。我们鉴戒工地现场检验土壤最佳含水量的简便方法，即用手将混合
料捏紧，松开手混合料能成团，则表明混合料可压实成型而不疏松；将
成团的混合料拍一下，混合料就能散开，则表明混合料疏松性良好，方
法简单而解决题目。
4．2初始强度
冷展混合料在压实后需要达到一定强度，以承受车轮荷载。由于马歇尔
试验方便，故以稳定度评定其初始强度。取冷展混合料1000g，在常温
下正反面各锤击75次，脱模后在常温下测定马歇尔稳定度。
4．3残留稳定度
储存性冷展沥青混合料压实后，初始空隙率大，抗水性差，因此需要检
验其水稳性。将常温下成型的马歇尔试件浸泡在水中一昼夜，测试浸水
后的稳定度sw，该稳定度sw与原稳定度so之比值k＝sw?so，作为评定
混合料的水稳性。
4．4低温粘结性
为检验混合料在冬季低温下的粘结性能，将混合料装进塑料袋内，然后
放在－10℃的冰箱内冷冻4h以上，取出后将1000g样品立即装进试模，
每面锤击150次，观察是否能粘结成型，在常温下测试马歇
尔稳定度，其值要求大于1．5kn。
冷展沥青混合料技术要求列如表2。
5冷展沥青混合料生产与应用
5．1冷展混合料现场生产
先配制改性稀释沥青结合料，采用重交通道路沥青、树脂、石油溶剂、
添加剂配合而成，其粘度分别调配成适合于冬春季节和夏秋季节两种。
集料采用0～3mm和356mm两种集料进行配合。结合料用量先按上述经验
公式计算，然后根据试拌情况加以调整。
混合料在60℃～80℃的温度下进行拌和。出料后采取措施令其快速冷却
，然后装袋储存。取现场生产的冷展沥青混合料，在室内进行试验，检
验疏松性与压实性良好，初始强度和抗水性试验结果列如表3。
5．2冷展混合料现场应用
2000年3月生产的冷展沥青混合料，经过3个月的储存后于6月进行实地
使用。在经历了夏季36℃～37℃的高温顺3次台风暴雨的袭击，又经历
了冬季低温考验，修补路面保持良好状态，没有脱粒、疏松等现象。在
施工时，为模拟雨天施工，还曾特地带水作业，以考验这种材料的抗水
性，至今路面未发现脱粒、疏松现象，说明材料具有较好的抗水性。现
在，这种冷展材料已逐渐在城市道路和郊区公路上得到应用，其效果与
国外同类产品相比尽不逊色。
6本钱经济比较
配制储存式冷展沥青混合料，在材料配方上与热拌沥青混合料有所区别
，本钱相对较高，同时由于冷展沥青材料生产量很少，治理、包装要求
较高，也使本钱有所进步。粗略测算，这种冷展材料可能的价格大概是
热拌沥青混合料的2倍～3倍左右，这样生产厂家能既有利可图，而养路
部分又能承受。同国外经销的冷展材料相比，因国外产品经远间隔运输
、加收关税和高额利润，价格差未几为热拌料的10倍～20倍。由此可见
，所开发的产品性能既好，本钱又低，故具有良好的应用远景。
参考文献
［1］howardlloydrobinson，derekfordyce．kadhimkhweir．roadmainte－
nanceusingcoldmixmaterialwithhotmixpropeties，eurasphlt＆euro
－bitumecongress1996
［2］s．v．shestoperov．roadandbuildingmaterials，mirpublishers，1983

【冷展沥青材料的特性与配制技术】相关文章：