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摘要:介紹了原材料性能和冷補瀝青混合料的配合比設(shè)計，確定了最佳瀝青用量，通過儲存性、粘聚性和水穩(wěn)定性、強度等一系列室內(nèi)性能試驗對冷補瀝青混合料的各項使用性能進行了研究，結(jié)果表明:儲存一定時期的冷補料施工和易性較好;破損率較低，粘聚性良好;且具有良好的抗水損害性能及抗變形能力。

關(guān)鍵詞:冷補瀝青混合料;改性瀝青;性能評價;抗水損害性;抗變形能力

0引言

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，交通運輸業(yè)對公路的要求越來越高，對路面的養(yǎng)護維修需求也越來越大。瀝青路面在行車作用力和自然環(huán)境共同作用下，容易發(fā)生車轍、裂縫、剝落等一些病害。如果不能及時處理這些病害，將會導致瀝青路面更大的破壞，造成經(jīng)濟損失、破壞路面美觀，而且路面病害會降低路面的使用能力以及行車舒適感，甚至會造成嚴重的交通事故［1，2］。因此，能夠及時地對路面病害進行維修并且盡早開放交通是十分重要的。冷補瀝青混合料在修補路面病害時，不僅具有環(huán)境污染小，施工方便，操作簡單，能在低溫、雨雪等環(huán)境下施工，而且同熱拌瀝青混合料相比，冷補瀝青混合料無需加熱、節(jié)約能源、較經(jīng)濟［3］。大量研究表明，冷補瀝青混合料存在的問題主要是施工和易性和初始強度不能很好地平衡及水穩(wěn)定性不好［4－6］。施工和易性和初始強度不能兼顧成為研發(fā)冷補材料的一大難題。因此，本文研究一種能夠兼顧施工和易性和強度的材料，能同時保證良好的攤鋪性能及攤鋪初期和后期路面的使用性能。

1原材料性能及配合比

1.1原材料性能1)瀝青:冷補瀝青混合料在選用基質(zhì)瀝青時應滿足粘結(jié)強度高和流動性好的要求，但一般來說流動性好的瀝青，其粘結(jié)強度會較低。本文選用湖南寶利瀝青有限公司生產(chǎn)的90#基質(zhì)瀝青。2)集料及填料:試驗用到的集料要符合JTGF40－2004規(guī)范“瀝青面層用粗集料質(zhì)量技術(shù)要求”和“瀝青面層用細集料質(zhì)量技術(shù)要求”。集料一般要求潔凈、顆粒堅硬、表面粗糙、有棱角。試驗中用到的集料與填料均為玄武巖。3)添加劑:試驗用到的添加劑主要是SBS瀝青改性劑和玄武巖纖維。4)稀釋劑:稀釋劑的作用是讓冷補瀝青液在設(shè)定的溫度下能夠具有一定的流動性。目前，國內(nèi)很多產(chǎn)品采用的稀釋劑主要是柴油、汽油、煤油等溶劑油［7］。本文試驗采用0#柴油作為冷補瀝青液的稀釋劑。

1.2冷補瀝青混合料配合比設(shè)計

1.2.1礦料級配的確定本文試驗選取規(guī)范中LB－10型級配進行設(shè)計。

1.2.2最佳瀝青用量目前確定瀝青混合料瀝青最佳用量主要采用經(jīng)驗公式法:同濟大學在大量試驗基礎(chǔ)上。

2冷補瀝青混合料性能

2.1存儲性冷補瀝青混合料在儲存過程中由于稀釋劑的揮發(fā)，會導致材料的施工和易性降低，甚至失去施工和易性，因此冷補瀝青混合料拌和好后需要一定的儲存性能。本文的儲存性能測試方法:將拌和好的冷補瀝青混合料袋裝密封保存置于5℃恒溫室中分別保存1、3、7、14和28d，一段時間后取出觀察冷補瀝青混合料的結(jié)團率，關(guān)于結(jié)團率的判定:若集料顆粒分明，無明顯結(jié)團現(xiàn)象記為等級I;出現(xiàn)少部分結(jié)團，經(jīng)攪拌可散開記為II;出現(xiàn)大量結(jié)團，體積較小，拍打后可散開記為III;出現(xiàn)大量結(jié)團，體積較大，拌和困難記為IV。并將儲存不同時間的冷補料裝入馬歇爾試模雙面擊實75次成型后測定儲存溫度下的馬歇爾穩(wěn)定度，以結(jié)團率等級和馬歇爾穩(wěn)定度兩個指標對存儲性能進行評定。

2.2粘聚性冷補瀝青混合料中由于有稀釋劑的存在，初期粘結(jié)力較差，在路面修補使用過程中，為了保證冷補瀝青混合料與坑槽有很好的粘結(jié)力，形成一個整體，冷補瀝青混合料本身應具有很好的粘聚性，保證冷補瀝青混合料在使用初期不粘輪，足夠抵抗行車荷載的作用。

2.3水穩(wěn)定性水穩(wěn)定性是冷補瀝青混合料的薄弱環(huán)節(jié)，冷補瀝青混合料在使用初期，由于加入了稀釋劑，冷補瀝青膠結(jié)料的粘度較低，可能存在冷補瀝青液與集料的粘附性以及冷補瀝青混合料顆粒之間的粘附性較差的問題［9］。在有水和行車荷載作用下，容易產(chǎn)生剝落等水損害。因此控制冷補瀝青混合料的水穩(wěn)定性極為重要。

2.4強度冷補瀝青混合料由于有稀釋劑存在，初期強度不會達到很高，而是要隨著稀釋劑揮發(fā)，冷補瀝青膠結(jié)料粘度增大，慢慢達到最終強度并趨于穩(wěn)定。因此在修補路面初期，冷補瀝青混合料并沒有達到成型強度，但是又為了滿足開放交通的需求，混合料就需要有一個初始強度來滿足初期行車荷載的作用。此外，為了保證瀝青路面在行車荷載作用下不會產(chǎn)生推移、擁包等病害，冷補瀝青混合料在達到成型強度后應該有一定的抵抗永久變形的能力［10］。因此，本文按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》規(guī)定的試驗方法對冷補瀝青混合料的初期強度和成型強度進行研究。

3結(jié)論

本文通過室內(nèi)性能試驗方法，對制備的冷補瀝青混合料的各項性能進行了研究，主要得出以下結(jié)論:1)通過結(jié)團率和馬歇爾穩(wěn)定度試驗可知，冷補料在密封儲存時間內(nèi)保存較好，冷補料在一定時期內(nèi)基本不會產(chǎn)生結(jié)團現(xiàn)象，在后期使用過程中施工和易性較好。2)從粘聚性試驗可以看出，冷補瀝青混合料的平均破損率較低，只有7.0%，粘聚性良好。3)從浸水馬歇爾試驗得出，冷補瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度都大于規(guī)范要求的75%殘留穩(wěn)定度，具有良好的抗水損害性能。4)從強度試驗可以看出，冷補瀝青混合料的平均初期強度和成型強度均滿足路用性能要求，具有一定的抗變形能力。

作者：劉旦 單位：湖南路橋建設(shè)集團有限責任公司