冷补沥青混合料的生产及应用

【摘要】本文重点介绍了冷补技术比较常规修补方法的优势，提出了冷补沥青混合料的材料组成、工作机理、生产工艺以及施工工艺等。冷补技术解决了冬期沥青路面难以养护的问题，此项技术值得大力推广。

【关键词】冷补料；沥青路面；工作机理；施工工艺

1.问题的提出

近些年来，由于交通量的不断增加，交通荷载特别是重载超限车辆的增多，以及恶劣的环境条件，高温、低温条件的反复疲劳作用，致使道路沥青路面在使用过程中逐渐出现各种损坏。沥青路面的损坏现象主要表现为两类，一类是与沥青路面温度有关的流变性变形，就是在夏季高温条件下沥青路面的强度变低，在重复荷载反复作用下形成路表泛油、拥包或车辙等病害；另一类是沥青路面在低温条件下产生的缩裂或者是在重载反复作用下的疲劳开裂以及由于基层裂缝产生的反射开裂等，这些早期病害如未及时地予以修补，待雨、雪水渗入沥青路面内部后，促使病害进一步发展，形成比较严重的龟裂、麻面、松散等较严重的病害，这些病害继续发展，最终形成坑槽破坏，坑槽是沥青路面最为严重且最常见的损坏类型。当沥青路面出现坑槽后会严重的影响到路面的使用性能，造成通行能力下降，极容易产生交通事故。因此，沥青路面坑槽的及时修补，快速恢复道路的路用性能是势在必行的。

2.冷补沥青混合料的组成和工作机理

2.1冷补沥青混合料的组成

冷补沥青混合料是由一定级配的集料、聚合物添加剂、稀释剂以及一定标号的沥青按适当比例拌合而成的。由于碱性矿料可与沥青油较好的粘附性，故建议用碱性集料，碎石要耐磨，压碎值不大于25%，破碎好的骨料有更好的“内锁”性能和重载下抗推挤、抗车辙的能力。矿料要干净、干燥、坚硬、表面粗糙、有棱角，其它技术指标要能满足沥青路面对粗集料的要求。修补不同的沥青路面，所选用的级配的类型也不尽相同，尽量与原有路面保持一致。冷补沥青是由基质沥青、稀释剂以及添加剂组成的。当沥青被稀释后，原有基质沥青的原有性能被破坏，添加剂的作用可使稀释沥青的性能得到恢复。同时使其具有冷补料所需的性能，如改善低温工作性能，提高水稳性能以及高温稳定性能。

2.2冷补料的形成过程

冷补料的强度形成过程与热拌沥青混合料的强度形成过程截然不同。热拌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沥青混合料的强度就完全形成。而冷补沥青混合料的沥青是经过改性的，已经不在是完全的热塑性。冷补沥青混合料的强度形成过程是一个缓慢的过程。在冷补沥青混合料被摊铺、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，同时也具备一定的初期强度。随着时间的推移，在行车和空气的作用下部分溶剂逐渐挥发，沥青逐步变稠，沥青混合料颗粒之间的分布更加紧密，空隙率减小，矿料相互的粘结更加牢固，其变形和强度会逐步稳定，最终达到或超过热沥青混合料冷却后的性能。

3.冷补料的生产

3.1级配类型

我国在2005年1月1日实施的《公路沥青路面施工技术规范》中提出了冷补沥青混合料的级配类型，如表1。

表1 冷补沥青混合料级配类型

级配类型 通过下列筛孔的质量百分率（%）

19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075

LB-13 100 90～100 60～95 30～60 10～40 5～20 0～15 0～12 0～8 0～5

LB-16 100 90～100 50～90 40～75 30～60 10～40 5～20 0～15 0～12 0～8 0～5

但是国内许多冷补料为了和公路原有路面保持一致，多采用AC类级配。

3.2冷补沥青液的配制

（1）先加入稀释剂，然后边加改性剂、添加剂边搅拌，为使其充分溶解，可适当加热，温度控制在50～60℃，一般搅拌40～60分钟，使其稠稀及颜色均匀为止，制成冷补添加剂。

（2）掺配的冷补添加剂冷却后装入密闭容器中，应注意防止改性剂与明火接触，改性剂使用前应充分搅匀。

（3）掺配比例。液体沥青掺配时，具体掺配的比例根据改性剂的稠稀程度和使用的沥青标号通过道路标准粘度试验确定，使掺配后的液体沥青的标准粘度范围宜为 秒。掺配比例可参考表2。

表2 基质沥青与冷补添加剂的掺配比例

型号 改性剂比例（%） 基质沥青比例（%）

高温型 12～20 80～88

常温型 20～28 72～80

低温型 28～35 65～72

注：掺配时把液体沥青加入配制好的冷补添加剂里，而不能把冷补添加剂加入热的液体沥青中，防止飞溅。

3.3生产工艺流程（图1）

注：石料加热温度到80℃～100℃，冷补沥青液加热到60℃～80℃。

4.冷补沥青混合料的施工工艺

冷补沥青混合料应用于路面破损修补的修补工艺，大致可归纳为以下五大步骤：坑槽开挖、坑槽清理、涂粘结层、填充冷补料、坑槽压实。

（1）坑槽开挖。首先要确定路面破损部分的边界和深度，一般按照“圆洞方补”原则，大致划出与道路中心线平行或垂直的轮廓线，每边应进入完好路面至少l0cm左右，并沿划好的修补轮廓线开挖坑槽，坑槽底部平整、坚实。

（2）坑槽清理。为了使冷补沥青混合料与坑槽壁面和底面具有良好的粘附性，应当清理出坑槽内的松散颗粒等残余物，以防修补的部分从松动的旧路面处破坏。

（3）粘结层。在摊铺冷补沥青混合料之前，应先向坑槽壁面和底面上均匀地喷洒一层乳化沥青或稀释沥青，从而提高冷补沥青混合料与原有路面间的粘结效果。

（4）填充冷补沥青混合料。按坑槽的大小计算好用料量，然后拆袋将冷补沥青混合料填入坑槽内。如坑槽深度大于5cm可分两层填入，底层击实后再铺面层（松铺系数控制在1.2～1.5）。

（5）坑槽压实。将定量投入到坑槽内的冷补沥青混合料摊铺、整平后，只有通过充分的压实，才能使矿料颗粒相互嵌挤，最终达到一个稳定的密实结构，获得一个较佳的空隙率。压实度达到理论最大密度的92%以上，使水分和空气不易进入冷补沥青混合料内部，提高了修补坑槽的耐水性和耐老化性。

5.结语

目前我国公路总里程已超过400万公里，其中高速公路总里程已经突破8.5万公里。面对中国公路高速发展的现实，形势迫使我们必须改进公路养护手段，由于冷补沥青混合料常温修补，不需要加热，节能减排，大大的改善了施工条件，并且可以包装密闭保存随取随用。特别是从修补及时性、可操作性及社会影响方面综合分析，冷补技术具有十分广阔的应用前景。

参考文献

[1]张幸杰.AH冷补沥青混合料技术研究.硕士学位论文，2011.06

[2]梁全富等.冬季沥青路面坑槽修补养护探讨.河南交通科技，1996.03

[3]交通部公路科学研究所.公路沥青路面施工技术规范.人民交通出版社，2005.1