冬季市政道路养护中冷补沥青混合料的应用

汤利忠 柯尤龙

摘要：文中探讨了冬天市政工程道路养护行业冷补沥青混合料的运用关键点，以提升我国城市道路冬天保养水平。

关键词：冷补沥青混合料;强度形成机理;经济效益

冷补沥青混合料桥用抗压强度产生原理。

1.1冷补沥青混合料的结构特性。

冷补沥青混合料是一种具备空间设计结构的多个分散系统。抗拉强度来自沥清与矿物质之间的粘合力、矿物质之间的嵌挤互相锁住、骨料之间的磨擦。依据冷补沥青混合料的挑选，不同砂浆配合比、矿物质空间结构中的密实度和嵌入度可分成波动密实度结构、骨架空隙结构和骨架密实度结构。

（1）波动密实度结构选用密级配矿原材料，粗骨料被细骨料压挤，没法形成骨架。该结构密实度好，粘合力强，內部摩擦阻力小;抗裂度好，可靠性强，稳定性高。可是它的结构抗拉强度受沥清特性的干扰比较大，在负载下很容易改变。使用于高溫情况下，很容易造成路面改变和坍塌，存在一定的安全隐患。

（2）骨架空隙结构选用非持续砂浆配合比骨料，粗骨料形成骨架，但空隙率相应比较大，有益于冷补沥青混合料中油漆稀释剂和添加物的挥发，加快冷补沥青混合料前期抗拉强度的形成。其抗拉强度的重要来源于粗骨料之间的压挤和摩阻，沥清的特性对其影响不大。可是防潮性弱，抗老化、低温抗裂度降低，耐用性差。

（3）骨架密实度结构选用持续砂浆配合比矿料，细骨料填充粗骨料形成的骨架空隙，密实度好。该结构具有较高的粘合力、内嵌式锁紧和内摩阻，是冷补沥青混合料中令人满意的结构种类。

1.2分析冷补沥青混合料的工作应力。

冷补修补后的承载力特点：当原材料铺装在坑内时，新型材料会与周边原来路面结合，导致原材料基因突变，新旧路面一同承担荷载和地形地貌的实际效果。冷补沥青混合料的荷载主要包含：空气压力、剪应力、降雨清洗、与旧原材料的粘合等。

（1）压力和抗压强度实际效果。

沥清路面在运用全过程中，沥清路面的坑槽遭受很大的荷载伤害，冷补沥青混合料坑槽路面会碰到压地应力、拉应力的循环作用，从而严重影响新型材料与周边原料的结合。

（2）修补坑内的剪应力。当机动车辆驶到冷补沥青混合料路面表面时，不同深层的冷补原材料会形成不同程度的剪应力。这时，冷补沥青混合料很可能会在修补面底端发生新老原材料丧失粘结性的几率。

轴负荷越大，修补原材料承担的剪应力值越重，冷补沥青混合料的剪应力做到4-6cm深。在方案设计时，要留意全部整体面层的抗剪应力，必要时采用一些防范措施，避免毁坏。

（3）降水腐蚀的作用。

坑槽修补处泡浸在降水之后，车辆会一瞬间将水下混凝土，使降水一瞬间迅速出入颗粒物空隙，對冷补沥青混凝土进行髙压清洗。从长久看来，颗粒物相互间的粘合力会降低，造成颗粒物掉下来和松脱。

（4）修补原材料与旧原材料的结合。

每一次路面修补后，都是会形成新老原材料的界限。这是一个相对较弱的地带。通常二次毁坏就从这蔓延。这处很容易被拉压应力场、切应力和降水腐蚀所毁坏，所以应考虑到新老原材料的联接，防范于未然。

1.3冷补沥青混合料抗压强度产生原理分析。

加上冷补添加剂和油漆稀释剂，使冷拌沥青混合料在自然环境中具有一定的黏度，有益于铺设、整平和辗压。在全部辗压历程中，颗粒物相互间的磨擦形成了细微的发热量，推动了冷填充添加剂和水溶液的蒸发，提升了石油沥青的黏度，形成了矿物原材料之间的强粘合力。除此之外，颗粒物相互间的嵌挤锁紧自锁互锁和摩阻组成了冷补充品的初始抗压强度。尽管远低于沥青混合料的最后抗压强度，但足够达到全线贯通的要求。一段时间后，冷补添加剂和有机化学水溶液彻底蒸发，沥清黏度最大，沥青混合料抗压强度最大。

冷补沥青混合料的制造和施工技术。

2.1冷补沥青混合料的生产工艺流程。

冷补沥青混合料的特性应在实际施工过程中进行检验。本研究课题设计开发的冷补沥青混合料，每年冬天集中建筑施工（11月至4月）生产量2000吨上下。

2.1.1矿料。

冷补料由沥青混凝土混合而成。选用架构压实度构造的原料配合比，具备良好的透水性和清雪性。常见的冷补料规格型号为LB10、LB13，适用深层低于5cm的坑槽。当坑深超出5公分时，应挑选规格型号为LB16、LB19的冷补料。

2.1.2栽培基质沥清。

针对公路工程施工环境要求，挑选合适低温环境作业的沥青道路，文中采用100#栽培基质沥清配备，其每一项性能指标均合乎JTGF40-2004标准《道路石油沥青技术要求》。

2.1.3油漆稀释剂。

文中选用高品质柴油机做为冷补油漆稀释剂，探寻不同环境温度下柴油机规格型号的类型。具体生产制造中，常温状态冷补料为-10#柴油机，低温冷补料为-35#柴油机。

2.1.4冷补添加剂。

文中科学研究设计开发的沥清冷补料，其成份为多对二甲苯环氧树脂胶聚合物。原材料成份包含改性材料、引气剂、增效剂等。通过持续验证，冷补添加剂的剂量为3%。

2.1.5生产制造冷补沥青混合料。

在生产设备中，应最先将基材控干，油漆稀释剂和冷补添加剂按方案设计配置成冷补沥青混凝土溶液，随后在混合料中添加矿物，最后添加沥青混凝土液，充分混合。

生产制造冷补沥青混合料的要求。

冷补沥青混合料可以全年均值应用。依据建筑施工的重要性，应合理配置低温易性。低温易性与原抗拉强度的对应相关。冬天冷补应融进-35℃之上。

冷补沥青混合料，在生产过程中应需注意防止错料混凝土裂缝，搅拌时间应依据具体情况开展调整，并且经过试拌确定，在矿料中添加冷补沥青混凝土后，工业设备的搅拌时间不适合高过40℃，搅拌时间应根据具体情况开展调整。搅拌生产加工分成两个阶段：第一阶段，矿料在干燥槽中干燥、除尘、挑选，按方案设计提前准备进入到搅拌缸，搅拌混和，堆积致冷至40℃以下;第二，致冷矿料送至搅拌，不能再锅糊。进到搅拌缸后，马上添加冷补沥青混凝土液开展二次搅拌。

2.2冷补沥青混合料的施工技术。

冷补适用不同工作标准下的迅速修复工作，现以某省一级城市道路维修工程施工流程详解施工工艺。

（1）坑槽解决方法：为了更好地能够更好地修复表层的外观，用中小型服务器具将坑槽切成要求图型，保证坑壁站起。与此同时清除坑内脏物、灰尘、碎渣、残雪等。尤其是冬天应用融雪剂后，一定要清除露霜。

原材料挑选：普遍的冷补沥青混凝土型号规格为LB10、LB13，适用深层不超过5cm的坑槽。当坑深超出5公分时，应挑选型号规格为LB16、LB19的冷补料。

摊铺辗压：依据实际需求量，将冷补原材料倒进处理好的坑槽中整平，应高过原路面约2cm。用平面设计震动夯或光轮压路机辗压，确保压实度和平整度。

扩展开放城市交通：冷补料工程项目完工后，马上能扩展开放城市交通。沈阳北陵街、崇山路、一环路立交桥等一级城市道路选用冷补料迅速修复。

2.3冷补沥青混合料的增加值。

（1）可以减少路面维护保养成本。沥清路面一旦毁坏，应该马上修复，不然毀坏面积将快速蔓延。调查研究报告表明，冬天导致的坑槽在未修复的情形下，第二年春天坑槽面积将分散到原先的3～5倍，部分路面会形成多个坑槽集聚。因为雨雪天会通过坑槽渗入基础上，对坑槽周边的路面造成差异水平的毁坏。冷补沥青混凝土和创口贴一样，可以迅速修复，从而确保路面的一致性，提高旧路面的使用时间，降低路面维护保养成本。

（2）优良的社会发展经济收益。坑槽形成后，会明显严重影响公路交通安全，尤其是大中小型车假如一不小心驶进坑槽，很可能会产生不同程度的路面道路交通事故。因此坑槽的修复一定要做到三快：迅速修复、迅速抗拉强度、迅速全线贯通，可以利用冷补料来修复。坑槽及时修复，路面完好无缺，行车安全舒服，降低拥堵，降低交通安全事故，城市道路的形象进一步提高。

结语：

通过数年的社会实践活动，路面冷补技术早已比较完善，冬天冷补材料的运用也早就逐步形成一定的经营规模。选用冷补材料，有效地提高了冬天路面的安全性，增加了路面使用期限。可是，要有效地掌握冬天冷补材料的运用实际效果，就务必密切关注以上运用要点。

参考文献：

[1]强慧.冬季市政道路养护中采用冷补沥青混合料的应用[J].科技展望，2017，14（17）：19+21.

[2]李延猛.高性能冷补沥青混合料材料组成与性能评价[D].长安大学，2017.