冷补料在路面养护中的应用实践探讨

2021-06-27季川

四川水泥 2021年6期

季川

（三明市公路事业发展中心建宁分中心，福建建宁 354500）

沥青路面在长期的使用中，在外部环境的影响下，会产生龟裂、松散、坑洞与剥落等病害的现象，这不仅会对路面的正常使用造成一定的程度上的影响，也会对人们的日常出行造成安全威胁，路面一旦损坏严重，就会影响交通安全。所以一旦路面出现了轻微的损伤，就要及时地进行修补，保障人民的出行安全。冷补料是一种高科技的道路修补材料，冷补料是沥青、添加剂、柴油与集料按照相关的加工手段混合配制而成。冷补料的外观是黑色的颗粒状固体，味道具有轻微的石油气味，不能溶于水，闪点为177 摄氏度，对于静电与撞击不敏感，能够在全天候进行使用，适用于各种环境与天气下进行道路的修补，能够修补不同类型的道路面层，例如沥青混凝土道路，水泥混凝土道路，机场跑道与桥梁的伸缩缝等。

1 冷补料的性能特点

本文通过测试冷补料的旋转粘度与粘附性，以及冷补料的挥发性来阐述冷补料的性能特点。为了测试冷补料的挥发性能，可以使用旋转薄膜烘箱来来控制温度，来获得相对一致的挥发速度，同时在25℃与110℃的环境下进行固化，来研究冷补料在早期与终期的挥发性能，主要地操作方式如下：在相同的圆盘中放入定量的冷补液，让冷补液能够在盘底形成一层薄层，称取薄层的质量，将装有冷补液的圆盘放在25℃与110℃的烘箱中，保持3-7 天。之后分别取出称取重量，通过计算能够得出冷补液的质量损失率，冷补液的质量较少，可能是由于其中的溶解剂挥发导致的，为了验证准确性，可以将冷补料制作成马歇尔试件，放入温度为25℃与110℃的烘箱中，保温三天，计算冷补料的质量损失率。

通过旋转粘合度的测试能够的得知各个因素对冷补料造成的影响程度，具体为柴油＞树脂＞抗剥落剂。为了有效的控制冷补料的黏度，就要在配置的过程中严格的控制柴油与树脂的使用量。

通过粘附性实验能够得知，树脂与抗剥落剂能够提升冷补料以及集料的粘附性以及沥青膜的厚度。

通过挥发性实验能够得知，无论是在25℃还是在110℃，冷补料的质量在前三天的挥发效率较快，在第七天挥发情况基本稳定，并且冷补料中柴油的含量越多，冷补料的挥发速度就越快。

通过正交试验能够确定冷补料的质量比，基质沥青与柴油的质量比为100:24，冷补料的级配使用LP-10,其中的有效沥青含量为6%，矿粉的含量为4%，通过以上材料制备出的冷补料就有较强的初始强度，成型强度以及在低温环境下施工的高效性。

2 冷补料的广泛应用以及优点

冷补料具有使用简单的特点，能够存放较长的时间，修补的质量高，并且材料本身具有环保型，被广泛应用于路面的坑槽填补、不均匀坑陷填补以及浅层龟裂路面修补。使用冷补料进行路面修补时，首先要将破损的路面开槽，并清扫干净。冷补料在使用中不受温度与环境的影响，在任何时间都可以进行施工，但是在雨雪天气进行施工时，要将坑槽中泥水混合物清理干净，只存在雨水不会对修补效果造成明显的影响，之后将适量的冷补料注入到坑槽中并整平，使用压实工具例如压路机等进行压实。对于深度超过了3cm 的坑槽，要展开分层压实，将每层的厚度控制在0.5-1cm 左右，以便压实后能够与原路面保持齐平。最后使用铲子将多余的冷补料清理干净，在完成压实之后，就可以立即的开放交通，保持道路的通车。

冷补料与传统热补材料向对比有以下优点1.能够在低温环境下进行施工，施工时能够与原路面保持紧密的贴合。备料能够实现随用随取，不需要调动大型的施工机械。2、冷补料的保存时间非常久，在避光的环境下，能够保存一年。3、冷补料的生产效率高，在处理路面的坑槽时，不需要将材料进行加热，当冷补料压实之后，路面就能通车。4、生产工艺简单，可以使用生产热沥青的设备生产冷补材料。

3 冷补料的技术要求

3.1 石料技术的要求

冷补料能够用于多种路面的铺设，具有分非常广泛的实用性与适应性，不仅能够用于修补较浅的坑洞，也能够修补一些较深的坑洞，在配置冷补料时，要使用两种不同集料进行配制。当路面产生的坑深小于4 厘米时，使用1#级配（如表一），当路面上的坑深大于4 厘米时，使用2#级配（如表二）。石料的各项物理性能要满足施工要求（如图三）。

表一 1#级配

表二 2#级配

表三石料的物理性能

3.2 材料的技术要求

冷补料作为一种新型的路面修补材料，需要满足一定的技术要求，从而判断性质，冷补料与热拌沥青混合料和乳化沥青混合料不同，不能按照笼统的概念来判断性质。冷补料的技术要求如表四。

表四冷补料技术要求

4 冷补料的施工工艺以及应用

在原材料的质量控制中，要考虑冷补沥青与热拌沥青混合料存在着相同的特征，原材料所具备的特质、混合料的构成条件以及生产工艺决定了材料的使用性能。为了保证冷补料具有优秀的使用性能，就要严格的控制冷补料原材料的检验以及筛选，冷补沥青料的生产流程具体如下：先将基质沥青、添加剂与柴油按照比例在合适的温度下进行搅拌，将其配置成冷补沥青结合料；将集料加入搅拌机中，与冷补沥青混合，能够得到冷补沥青的程培，之后就能够出料并进行储藏。

冷补料的施工工艺主要分为划线、开槽、清底、填料整平、压实、开放交通。在修复局部的路面时，要先将路面上的破损部位进行切割开槽，首先要确认损毁部分的边界与深度，划出平行或垂直与中心线的开槽线，人工沿着等高线凿除病害层，将路面上的坑槽以及碎石清理干净，再用高压吹风机吹净坑槽中不能存在泥浆与石渣等杂物。在养护路面上，被修补的坑槽要具有整齐垂直的切边，仔细地清理废渣，要能清楚地看到固体坚面。在选用修补材料时，要结合修补路面的实际情况，科学合理地使用冷补料的级配。

在一般的情况下，可以在摊铺冷补料之前，在坑槽壁面四周以及底部均匀的涂刷一层粘层油，可以选用生产冷补料时产生的沥青混合料或乳化沥青。

在一些具有较深坑槽的路面，要在坑槽内填入足量的冷补料，直至填补料能够高出地面1～厘米左右，在一些高等级公路的修补中，要增加材料的投入量，坑槽深度超过5 厘米应分层摊铺、压实。将坑槽填满时，坑槽的中央要高出路面并且成弧形[4]。

在铺设路面时，要结合修补路面的实际情况、修补面积以及坑槽深度，使用适当的压实工具压实，可以使用小型压路机、平板夯实机等机械压实路面。这样能够取得更好的路面养护效果[2]。

在进行压实作业时，要从中间往边缘进行压实，这样能够与便于混合料的补充，保证新旧路面的结合。在结束压实作业时，可以在路面表面上铺洒一层细砂或细石，并使用清扫工具进行均匀的清扫，让铺洒的细料能够填充进入路面的表面孔隙中。

修补之后的坑槽表面应平整密实，无坑洼、无弹簧现象，无明显轮迹。并且坑槽周围与边角要紧密的压实，不能出现松散等现象接缝处应紧密、平顺。在一般情况下，路面的压实度要保持在96%以上[5]。

5 使用冷补料能够取得的社会效益以及经济效益

储藏式的冷补料在材料配比上与热沥青混合材料具有非常大的区别，储藏式的冷补料主要来了一种添加剂，成本通常较高，冷补料在路面养护中需求量较少，但是冷补料在材料管理与产品包装与储存等方面的额要求较高，这是冷补料使用成本高的主要原因。通常情况下，生产一吨冷补料需要750元人民币，热拌沥青材料每吨的生产成本是550 元，在成本上，大致会对出每吨200 元人民币。虽然冷补料的使用成本较高，但是使用冷补料能够在一定程度下节省一定的资源。冷补料在生产时可以进行一次性的大批量生产，在生产之后，能够储存一年以上的时间，在需要使用的时候将其取出，能够在一定程度上节省能源，并且冷补料能够有效的养护与修复路面，在一些大型的、地点较为集中地地区可以使用热拌混合料进行修补，这样会取得更加有效的修复成果。在一些小面积、地点不集中的，或是天气较为寒冷的地区进行路面的修补，使用冷补料能取得较好的修复效果。