冷补技术在沥青路面上的应用研究

朱荔臻

摘要:本文介绍了沥青路面冷补技术的性能特点,对沥青路面冷补材料组成、形成过程、生产要求和施工工艺作了详细的说明。冷补技术在新疆经过试验取得成功,解决了冬季沥青路面养护的难题。

关键词:沥青路面;冷补料;应用

沥青冷补技术,是指能在常温下进行沥青路面修补技术。它是以一定的配合比组成的砂石及矿料与沥青和添加剂经加热拌合、呈松散状态的混合料,在常温下可进行沥青路面的修补。这种沥青混合料拌制后可以贮存、随时使用、不受季节和天气的影响、不需浇撒底油、以轻度碾压或开放交通碾压即可成型、逐渐塑成既有强度又可防水的沥青路面的诸多特点。

1 沥青冷补材料的组成

沥青路面冷补技术是在沥青中加入20%柴油和部分外加剂,通过物理处理而形成的,适用于任何环境和条件下的小修保养作业,无污染,无需封闭交通,简单易行。

2 沥青冷补料的成型机理

沥青冷补料的强度形成过程和热沥青混合料的强度形成过程有所不同,热沥青混合料用的沥青是热塑性的,而冷补沥青合料的沥青是经过改性的,己经不是完全的热塑性.混合料的强度形成有一个缓慢的过程。混合料在摊铺、碾压时具可塑性、流动性,能被挤压至坑槽中不规则的地方。在行车和空气的作用下使一部分溶剂挥发,沥青逐步变稠,混合料颗粒之间的分布更加紧密,空隙率减少,矿料相互的猫结更牢固。混合料的密度增大,对路面软的感觉会逐渐消失,这一过程需要7天-10天时间。此后强度还会逐步增加,经过三个月左右的时间,其变形和强度会逐步稳定,达到或超过热沥青混合料冷却后的性能。冷补混合料的强度由两部分构成:一是由于改性沥青自身的猫结性和勃附性及与矿料相互作用而形成的混合料的内聚力和薪附力所构成的。它们使得矿料颗粒间不易分离,形成整体,也使混合料与原表面要有较高的粘着力而不易剥离、推春。二是混合料经碾压后由于矿料颗粒间的嵌挤锁结作用而形成的混合料的内摩擦阻力。冷补料这两部分力就构成其初期强度,并足以抵抗车辆荷载的作用。

3 沥青冷补材料的特点

3.1 适用于任何天气和环境。沥青冷补材料适用的环境温度范围宽,可在一301C-50℃之间使用。其防水性能极佳,在雨雪天气的积水坑槽都可施工。

3.2 施工简单。使用沥青补材料,修补时无需粘层油。备料可随用随取,不需要重型施工机械,可根据路面的不同修补情况采用压路机压实,冲击压实,人工压实即可。

3.3 质量极佳。沥青冷补材料具有极强的抗老化和粘结性能。修补后的坑槽不易产生脱落、龟裂等不良现象,不需重复修补。

3.4 容易保存。沥青冷补材料常温下可露天存放两年以上,袋装密封成品存放时间可更长。

3.5 生产简单。沥青冷补材料生产工艺简单,可直接利用传统的热沥青搅拌设备在当地生产。

3.6 便利交通。用沥青冷补材料修补的区域无需封闭交通,可立即通车能大大缓解因道路修补施工而造成的交通压力。

3.7 绿色环保。沥青冷补材料生产和使用不会产生粉尘和黑烟,且成品不溶于水。因而不会污染大气和地下水,有利于环境保护。

3.8 用途广泛。沥青冷补材料与沥青混凝土、水泥混凝土、金属表面、木面等不同基质的材料均有良好的粘结力,可广泛用于各种路面的修补与养护。

3.9 修补成本低。使用沥青冷补料施工,不受天气和坑槽大小及数量的限制,修补及时,可避免坑槽扩大,节省修补材料,且修补时无需加热或搅拌,根据实际用量随时取用,剩余材料可在下次修补中继续使用,不会造成材料浪费,真正地100%利用。

3.10 社会效益显著。使用沥青冷补材料能及时修补路面,保持路面常新,保证道路畅通,减少路面重修次数,延长道路寿命。

4 沥青冷补材料的施工

4.1 坑槽清理。将待修补的坑槽内及四周的碎石、废渣清理千净,坑槽内不得存有泥浆、冰块等杂物。市政道路工程的修补,被修补的坑槽应整齐的切边,废渣的清除要见到固体坚固面为止

4.2 填满坑槽.把足够的沥青冷补材料填进坑槽内,直到填料高出地1.5cm左右。市政道路修补,其冷补材料的投入量可增加20%或10%左右,填满后坑槽中央处应稍高于四周路面并呈弧形,若路面坑槽深度大于5cm时,应分层填补,逐层压实,每层3cm-5cm。

4.3 压实。铺设均匀后,根据实地环境,修补面积的大小和深度,选择适当的压实工具和方法进行压实。如人工用铲背压实、人力夯、振动平板夯压实、压路机压实等。

4.4 清扫。压实完成后可在表面均匀撒上一层石粉或细沙,并用清扫工具来回清扫,以便细沙填满表面空隙。

4.5 验收。修补完的坑槽表面应光洁、平整、无轮迹、坑槽、四周边角一定要压实,无松散现象。普通道路修补压实度要达到93%以上,高速路修补压实度要达到95%以上。

5 沥青冷补料的储存及使用注意事项

5.1 沥青冷补料能在室内通风或室外无履盖的条件下储存。为保持其松散性和存储寿命,建议其最少存量为20吨-30吨(密闭容器较塑料袋能更好的储存),存放场地应为坚硬的水泥混凝土或沥青混凝土地面,并远离易燃物品及高氧化度物料。

5.2 低温施工量,为确保“冷补材料”的低温压实性和松散性,应将其放在50C以上库房内存放24小时后再行使用。

传统的道路养护方式受气温和雨雪及修补数量等客观因素限制,对一些道路病害不能快速及时地修补,引起了道路病害的扩大,增加了养护的负担。为此,笔者单位自2003年引进冷补技术,自己生产沥青冷补材料200吨对道路进行冷补修复。冷补修复的坑槽经过严冬和酷热的考验,使用效果非常显著。各项指标均达到甚至超过热补指标。

面对中国公路高速发展的现实,形势要求我们必须改进公路养护手段,改革公路养护管理模式。冷补料克服了热补料冬季不能储存和生产过剩造成浪费的缺点,从许多方面比较来看还是经济的。尤其是从及时性、可操作性及社会影响方面综合分析,冷补技术的应用前景较为广阔。

6 沥青路面冷补技术的特点

6.1 冷态修补坑穴、公共设施开挖及其他维修,只需对原有坑穴处进行简单清理,不需覆以沥青乳剂涂层,使用方便,随用随取,无需重型施工机械,几分钟内即可完成修补,并立即恢复道路交通。

6.2 冷补料包含独特的共聚物、湿润成分、精选沥青和集料,与沥青混凝土、水泥混凝土、金属表面、木面等不同基质的材料均有良好的粘结力,路面有积水亦可保持粘结性能。

小结

就地冷再生基层技术具有简化施工工序、节省原材料、施工周期短、保护环境等优点特别适用于交通量较大情况下不中断交通施工通过大量实验表明,就地冷再生基层对高等级公路的大修工程是经济适用的,但尚需设计标准的进一步明确,以及对就地冷再生基础施工工艺的进一步规范。

参考文献

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