冷补沥青混合料原理与施工

曾念才

摘 要：建国以来，中国公路建设突飞猛进，截止到2009年底国家公路总里程已经超过了370万公里。在这漫长的公路里程上，经常会发生公路破损需要修补，原来我国对沥青混凝土路面的凹坑、开裂裂缝等多采用热拌沥青混合料的方法来解决问题，这种方法温度较高，很容易造成事故或是对道路路基等造成损坏，现今，一种新的沥青混合料修补方法被开发出来的了——冷补沥青混合料修补法.文章将就冷补沥青混合料强度形成原理进行阐述。

关键词：冷补；沥青混合料；原理；施工

引言

沥青混凝土路面在经过长期使用后，经常会出现凹坑、松散、开缝等危及道路安全的问题，这些问题不仅会影响道路的通行能力，对道路的寿命也会造成极大的影响甚至严重时还会引发交通事故，对过往车辆人身和财产安全产生隐患。所以对于道路上出现的凹坑、松散、开缝等需要及时进行修复。早先我国采用的修补方法为热拌瀝青混合料的方法，热拌沥青混合料的方法是通过高温将沥青等材料加热配比得到合适的修补材料，这种方法容易产生高温，存在很多安全隐患，因此，在热拌沥青混合料的方法的基础上开发出了新的冷补沥青混合料方法。现就冷补沥青混合料强度形成原理进行阐述。

1 道路冷补的简介

在原来的修补方法中，多采用的是热拌沥青混合料的方法，这种方法是通过高温加热将沥青融化并加入一些修补材料，而后将这些修补材料倒入需要修补的地方从而完成道路的修补工作，这种热拌沥青混合料的方法采用的高温加热法往往会带来一些严重的安全隐患，同时操作复杂，因此需要采用一种新的道路材料修补法，现今，一种新的沥青混合料修补方法被开发出来的了——冷补沥青混合料修补法，相较于热拌材料法，冷态修补则不需要加热，只需使用冷态沥青修补材料进行修补就可以了，沥青冷补材料是指没有加热的矿料（骨料）与稀释的沥青经过拌和而形成的一种混合料。其通常采用两种拌合方法：工厂拌和和现场拌和。冷拌冷补沥青混合料是国内新兴的一种道路路面坑槽修补材料。冷补沥青混合料具有不受天气条件限制，随用随补等优点，在1998年以前，我国城市道路工程并没有真正意义上的冷补材料，只有水基的乳化沥青材料，用于常温修补。2000年以后，冷补材料作为一种科技含量较高的产品在国道、省道、市政道路上得到推广应用。

2 道路冷补沥青混合料的特点

传统的热拌沥青混合料的修补方法，需要加热保温沥青，不仅操作麻烦，还需要消耗大量的能源，同时污染环境，并且养护时间较长，影响道路的通行，冷补沥青混合料法则没有以上这些缺点，其具有其独特的优点：

相较于热拌沥青混合料法，冷补沥青混合料法在各种复杂条件下都能够使用，其可在20℃至50℃之间的温度范围内完成修补工作。

在进行修补工作时，操作简单，相较于热拌沥青混合料法，在进行修补做业时，无需粘层油。其使用材料操作简便，无需使用大型工程机械设备，可以根据道路的损坏情况使用不同的压实方式，例如：进行小范围、小施工量的修补作业时可以采用人工压实和冲击压实的方法，当需要大范围的修补时可采用压路机压实的方法，方法选择简便。

如果使用质量极佳沥青冷补材料时，可以保证修补后的道路能够使用很长一段时间，这种极佳的沥青冷补材料，具有极强的抗老化和粘结的特性，在完成修补作业后能够很好的修补道路，一次性修复成功率高。

相较于传统的热拌沥青混合料法，冷补沥青混合料保存的时间更长，通常可以在常温下可露天存放两年以上，如果采用妥善的保存方式，则可以存放更长的时间。冷补沥青材料生产简单，可以极大地限度的采用原有的热沥青搅拌设备在当地生产，从而能够降低在设备方面的投入。

在使用沥青冷补料修补后，在进行修补的区域能够很快进行通车，无需像传统的热拌沥青材料法那样需要等待道路冷却后才能进行通车，这对于因道路修补工作而造成的道路堵塞具有很好的缓解作用。

这种新的沥青冷补材料具有很高的环保效益，在生产和使用过程中不会像热拌沥青混合料法那样产生粉尘和黑烟，特别是其不溶于水的特性。能够更好的保护大气环境和地下水资源。

这种新的冷补沥青材料能够广泛适用于水泥混凝土，金属表面，木面等不同基质的材料表面，能够完成多种基质材料下的路面的修补与养护。

在修补过程中，冷补沥青材料能够在各种天气条件下工作，对于道路修补能够及时完成，避免了道路状况的进一步恶化，同时无需像热拌沥青混合料法那样需要多种搅拌设备和施工机械，同时，修补材料按需使用，剩下的材料可以在下次修补中继续使用，无浪费。

3 冷补沥青混合料的成型原理

沥青冷补材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，而冷补沥青混合料的沥青是经过改性的，己经不是完全的热塑性。冷补混合料的强度形成有一个缓慢的过程，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，冷补混合料颗粒之间的分布更加紧密，空隙率减少，矿料相互的黏结更牢固。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7-10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黏结性和黏附性及与矿料相互作用而形成的混合料的内聚力和黏附力所构成的。它们使得矿料颗粒料间不易分离，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、推移。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。

4 冷补沥青混合料使用

坑槽清理。将待修补的坑槽内及四周的碎石、废渣清理干净，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。

填满坑槽。把足够的沥青冷补材料填进坑槽内，直到填料高出地面l.5cm左右。市政道路修补，其冷补材料的投入量可增加10%或20%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3-5cm。

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。

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。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 结束语

相较于原来的热拌沥青混合料法，冷补沥青材料具有使用方便、生产使用无污染、适用于各种复杂的天气条件等优点，文章从冷补沥青混合料的优点、冷补沥青混合料的使用方法、以及冷补沥青混合料强度的形成机理进行了介绍，并着重对冷补沥青混合料强度形成原理进行阐述。

参考文献

[1]宋建生，吕伟民.储存式沥青混合料组成设计的研究[J].同济大学学报，1998（6）.

[2]盛落实.冷补沥青混合料生产和施工工艺研究[J].公路交通科技（应用技术版），2013（6）.

[3]李谋玉.关于冷补沥青混合料胶结料的研究[D].重庆交通大学.