常温沥青混合料对水泥路面维修的探讨

李文忠

（鸡西市公路管理处）

1 冷补材料强度形成过程

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,当沥青的温度降到常温时混合料的强度就完全形成。而冷补沥青混合料的沥青经过改性后,已经不是完全的热塑性,混合料的强度形成过程有一个缓慢的过程。混合料被摊铺、碾压时具有可塑性、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,空隙率减小,矿料相互的黏结更加牢固,混合料的密实度增大,对路面软的感觉会逐渐消失。这一过程一般需要7～10 d的时间,此后强度还会逐步增加,随时间的推移,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。此外,混合料的变硬、强度形成和趋于稳定的迟早与很多原因有关,如外因：气温、车流量、铺筑层的厚度；内因如：使用的稀释剂类型和数量、采用集料的级配类型等。当气温高、车流量大、铺筑层薄、集料级配粗和稀释剂的挥发速度快、稀释剂加入量少时,冷补料的强度形成会更快一些。

在最初冷补混合料被碾压成型后,即可开放交通,且能保持稳定、不松散、不脱落,路面尽管有软的感觉,但并不影响使用性能,类似在炎热的夏天,一般沥青混合料路面均有发软现象,但并不影响路面的正常使用。主要原因在于,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,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有较高的粘着力而不易剥离、推移；二是由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所构成。冷补混合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。

2 冷补材料的检验

在生产初期和生产过程中,应对生产的成品料进行现场测试。

现场测试包括：（1）水剥离试验,将充分搅拌后的成品料浸入水中,仔细观察、寻找未完全裹覆或剥离的集料,如果发现有未完全裹覆或剥离的集料,应重新设置沥青流量,增加沥青量0.25％,然后重新生产并取样试验,直到满足要求。（2）滚动试验,此试验用于控制沥青的最小用量。取少量新制成的成品料,放在一张纸巾上,试图产生像圆木一样的滚动,察看其连接情况是否良好,如果破碎,说明沥青量偏少,应增加沥青量0.25％,然后重新生产并取样进行试验,直到满足要求。（3）纸迹试验,此试验用于控制沥青的最大用量。取少量新制成品料,自然放置在一张纸巾上,观察残留在纸上的痕迹,正常痕迹应为残留在纸上的黑色斑点。如果出现严重的墨迹,说明沥青加入量偏多,应减少沥青加入量0.25％,然后重新生产并取样进行试验,直到满足要求。

实验室试验包括：（1）沥青抽取试验,沥青抽取试验参照ASTM-2172标准执行,其合格范围为3％～7％。（2）抗剥离试验,将冷补沥青料50 g投入装有400ml蒸馏水的烧杯中,沸腾后加热3min,并每秒钟搅拌一次,其合格值为：95％以上的液体改性沥青保护层不会溶解。此试验取样的样品应为生产后放置48 h后的成品。（3）使用效能试验,在松散状态下,取冷补沥青料平铺在铸铁平锅上（未压实）,厚度为50mm,然后将其放入较冷房间或冰柜内,温度为-10℃（其中夏季配方为15℃、春秋季为5℃）,恒温放置24 h后,在沥青料保持在较冷房间或冰柜的条件下,用铝勺刺入使其重新混合,如样品容易刺入,而且能以很小的团块混合,说明使用效能良好。（4）粘结试验,取两份冷补混合料,每份1 200 g放入标准的马歇尔铸模内,用马歇尔标准锤子（4.5 kg）从457mm的垂直高度锤击每一边5次,这样压紧的部分保留在铸模内,其他部分被挤压出来。单独把压紧的试块放在筛网上,前后晃动滤网20次（大约每秒一次）,然后放在桌子边缘10秒,并留有空隙使样品碎片通过筛孔,轻击筛孔,打开盖,筛中的样品落入盖中,称出所剩重量。用所称的剩余物重量除以原有重量,确定残留物的平均百分比,其合格范围为60％以上。

3 冷补沥青材料储存与管理

冷补沥青料能在室内通风或室外无覆盖的条件下储存。为保持其松散性和储存寿命,建议其最少储量为20～30 t（密闭容器或塑料袋包装有利于更好的储存与销售）。存放场地应为坚硬的水泥混合料或沥青混合料地面,通常露天存放成“金字塔”状,并远离易燃物品或高氧化度物料,避免雨水或雪水积存。

液体改性沥青在常温下桶装密封储存,可存放两年以上,应将桶存放在阴凉处或通风的仓库内,不能放置在阳光下,以防受热膨胀将桶胀裂,并远离易燃物品及高氧化度物料。待使用时,可用导热油管缓慢加热（导热由温度宜＜140℃）,不可用明火加热。用立式、带侧面搅拌器的油罐最为合适。长期存放时,储存温度不可＞60℃；常温存放,可存放两年以上；待使用时,要缓慢加热,温度上升、粘度降低后,方可打开搅拌器。建议用专用的沥青罐储存液体改性沥青,以防与其他沥青的交叉污染,影响产品质量。

液体改性沥青添加剂在常温下桶装密封储存,可存放两年以上,应将桶存放在阴凉处或通风的仓库内,不能放置在阳光下,以防受热变质,并远离易燃物品及高氧化度物料。

4 冷补材料的施工工艺与进度

JK-10冷补材料推荐的修补深度规格最小修补深度26mm,经济修补深度29～52mm。

适用于公路裂缝、桥梁伸缩缝、公路面层、市政开槽面层及较浅坑穴的修补及一般城市道路人行道面层修补。

JK-13冷补材料推荐的修补深度规格最小修补深度38mm,经济修补深度为40～72mm。

适用于高等级公路面层、一般公路、城市道路、市政开槽面层、底层及坑穴修补。

推荐的使用季节与温度：

冬季配方11～3月份,使用温度范围-30～50℃,夏季配方4～10月份,使用温度范围10～50℃,具体应根据当地实际气候条件情况,由用户自行调整。

材料的施工：

一般修补应将待修补的坑穴内及四周的碎石、废碴清理干净,坑穴内不得存在泥浆、冰块等杂物。高速公路、市政掘路工程的修补,被修补的洞穴、沟槽应有整齐的切边,废碴的清除要见到固体面为止。把足够的冷补沥青料填进坑穴内,直到填料高出地面1.5 cm左右,高速公路和一般公路修补,其冷补沥青料的投入量可增加20％～10％左右。填满坑穴中央应高于四周面并呈弧形。如路面坑穴破损深度在5 cm以上时,填补工作应以每3～5mm为一层,分层填补,逐层压实。

修补路面纵、横、斜断板时,用切缝机按照裂缝各部位破损的宽度目测切割、切割深度按照实际破损深度而定,切完后,裂缝变为有规则的几何图形（不得有局部破损残留）。用风镐清除破损部分,深度一般约6 cm左右,严重的10 cm以上凿完后用空压清缝机或汽油吹风机清除碎石和粉尘,然后填入修补材料,直到填料高出地面1.5～2.5 cm左右（根据裂缝深度的不同而定预留高度）。

铺设均匀后,根据实地修补环境、修补面积大小和深度,选择适当的压实工具和压实方法进行压实。一般采用平板振动夯或人工手锤进行夯实,夯实完成后可在表面均匀地撒上一层石粉或细砂,并用清扫工具来回清扫,以使细料填满表面空隙。修补完的坑穴表面应光洁、平整、无轮迹,坑穴四周和边角一定要夯实,无松散现象,普通修补压实度要达到93％以上,高速公路修补压实度要达到95％以上。

冷补沥青混合料适用于任何天气和环境,在雨雪天气和潮湿坑槽均可施工,防水性能好。施工简便,修补时无需粘层油,备料可随用随取,具有极强的抗老化性能和粘结性,修补后的坑槽不易产生脱落、龟裂等不良现象,不需要重复修补即可保持路面平整。储存时间可达2年以上。

5 冷补材料维修的质量控制与评定

首先,是冷补料沥青质量的控制,如沥青质量差,维修后强度始终上不来,这样造成破损部位在车轮的碾压下,上部冷补材料松动脱落,产生跳车现象。因此必须控制检验冷补材料的质量是尤为重要的。

其次,破损部位切割时的技术控制,扩大切割会造成材料的浪费,过小切割又不能保证破损部位全部切除（会增长破损的蔓延）,因此,要熟练掌握切割技术,就要在实际工作中进行放样,直至达到熟练的切割技术为止。

再其次是维修四周和边角的夯实程度,按养护技术规范达到设计的夯实实度。

最后,检查维修表面的密实度,撒上矿粉或细砂后,是否填满维修表面空隙。

工序全部完成后,可随时开放交通,通过车轮荷载的作用来评价维修部位的质量等级。