冷拌沥青混凝土在公路养护中的应用

摘要：沥青混凝土路面在使用过程中，由于车辆荷载的作用和外界大自然的侵蚀会出现松散网裂坑槽等路面病害。如不及时的进行修补会影响公路的使用功能还会发生交通安全事故。在北方采用春秋两季集中补坑槽，不符合以人为本的养护新观念。冷拌沥青混凝土便于储存，方便运输，可在不同温度情况下用于路面坑槽。本文就此来阐述冷拌沥青混凝土在公路养护中的应用。

关键词：冷拌沥青混凝土；公路养护；特点

中图分类号： TU528.42 文献标识码： A 文章编号：

公路工程施工中，沥青混凝土是最为常用的一种铺筑方式，但是这种施工方式存在的问题依旧是存在的，就是长时间在外力作用的影响下，导致出现一些病害，例如，车辆的荷载碾压以及雨水冲刷等影响，会出现面层松散、剥落以及龟裂等问题。这些常见的病害，导致公路的使用寿命以及服务能力等方面受到影响，从而影响到交通的正常通行，甚至会导致出现严重的交通事故。因此对公路出现的这些病害，应该及时的进行修补养护，从而避免公路交通的正常运行以及保证车辆运行的安全。

在对公路面层进行修补时，使用的沥青混凝土和普通的热拌沥青混凝土有所不同。用作修补公路面层的沥青混凝土时现将沥青混凝土预拌好，然后用尼龙袋装好之后放置仓库，当需要使用时从仓库取出对路面进行修补。这就是储存式冷拌沥青混凝土。但是我国目前的冷拌沥青混凝土多是进口的，其价格昂贵，且应用上也并不是非常广泛。因此对冷拌沥青混凝土的开发上，我国还有很多的技术需要掌握。

1、冷拌沥青混凝土的特点

1.1 方便储存

沥青混凝土放置在密闭的尼龙袋内，其具有较长的储存时间，而且存放方便。长时间的存放亦能保持较好的疏松状态而不结成团，即使成团也容易散开。

1.2 成型快、不松散

冷拌沥青混凝土在对路面的坑洞摊铺之后，只需要经过碾压就能够粘结成型，速度较快，而且不会出现松散的现象。

2、冷拌沥青混凝土的优点

2.1 冷拌沥青混凝土对路面进行修补之后，即使未能够使用碾压设备，公路路面在行车荷载碾压的作用下也会逐渐被压实，其强度也会提升。

2.2 冷拌沥青混凝土操作方便，在进行施工的时候都是在常温情况下操作，并且只需要使用一些简单的工具（例如，铁锹，洋镐等）就能够进行修补。

2.3 冷拌沥青混凝土因为是预先在加工工厂生产并储存的，在需要进行公路修复时随时使用，或供道路开挖埋设地下管线后恢复道路面层使用。

2.4 冷拌沥青混凝土碾压成型之后，其性能与热铺沥青混凝土基本相同，而且这种材料铺筑的路面不会因为温度收缩而出现裂缝。

3、冷拌沥青混凝土配制原理与方法

3.1 沥青的粘度

沥青在混凝土中能够将松散集料结为整体，根据粘附理论，沥青原材料必须具有一定的流动性，这样方便搅拌，才能够使其附着在松散集料表面。一般而言，沥青在高温的情况下是处于液体状态，这种性质有利于浸润骨料表面。沥青温度降到一定程度时，粘度增大，随之增大的还有内聚力，与其他物体粘结性降低，使所拌混凝土易于分散；但是因为其表面仍然具有一定的粘性，在外力作用下因为紧密接触，而又粘结在一起成为整体。同时在低温下沥青又不致粘度过大而使混凝土无法操作，所以在使用中需要使用液体沥青，但是其轻质油分不宜挥发过快。据相关实验研究表明，液体沥青是一种中凝或者是慢凝的沥青，其粘度需要控制在一定的范围(1Pa.s ～ 10Pa.s)。

3.2 沥青的用量

在大量使用沥青时，集料的表面沥青膜比较厚，集料相互之间的粘结较容易，沥青混凝土容易结块成团，且在成团之后不容易被打散。在少量使用沥青时，就不能够很好包裹集料面层，沥青材料与集料之间形成较弱的界面，即使沥青混凝土的疏松性好，但是集料之间粘结性较差，荷载的碾压不能够使沥青混凝土形成整体，道路面层容易出现松散。所以，冷拌沥青混凝土中，对沥青的用量应该适合。根据试验资料归纳适宜的结合料用量可按以下的经验公式估算: P = 0.021a + 0.056b + 0.099c + 0.12d + 1.2。这之中，P表示冷拌沥青混凝土结合料的用量，a为大于2.36 mm颗粒重量百分率；b为0.3mm～2.36mm 颗粒重量百分率；c为0.075 mm～0.3 mm 颗粒重量百分率；d为小于0.075mm 颗粒重量百分率。

3.3 沥青材料中的添加剂

3.3.1 增水剂

在沥青材料中加入增水剂具有一定的好处，对于沥青混凝土抵抗雨水侵蚀以及便于在潮湿状态下进行紧急的公路修补使用。

3.3.2 改性剂

在沥青材料中添加树脂改性剂，能够在一定程度上提升沥青混凝土的粘结性以及改善其储存性，其中对于沥青混凝土在初期使用的稳定性有极大地改善。

3.3.3 催干剂

催干剂(例如，环烷酸皂、亚硫酸盐废液等)的使用便于有效使沥青混凝土颗粒表面的沥青膜的干燥，同时可以降低其粘结性，使沥青混凝土保持疏松性。但是需要注意的是，催干剂的使用必须进行细致的选择和反复试验，否则会导致其粘结性受到影响。

3.4 冷拌沥青混凝土骨料级配与矿粉的用量

冷拌沥青混凝土材料主要是用于道路面层修补的材料，需要有较为广泛的适应性，既可用于修补普通的小坑洞，又可用于修补较深的坑洞，为此应该使用两种不同粒径的沥青混凝土。但市政道路养护单位一般情况下愿意使用同一种规格的修补材料，同时粗粒式沥青混凝土又容易造成集料脱落，所以冷拌沥青混凝土应设计成一种粒径较细的级配混凝土。所用集料由3mm～5 mm和0mm～3 mm碎石材料级配而成，其中3mm～5 mm碎石应采用硬质岩石轧制而成，需要具有良好的棱角性。

4、冷拌沥青混凝土技术要求

4.1 冷拌沥青混凝土疏松性与压实性

冷拌混凝土的疏松性和压实性的评定，在国际上一般都采用经验判断法。而我们使用的判断方法是借鉴土壤最佳含水量的方法: 手握成团，即用手将沥青混凝土捏紧，松开手后沥青混凝土能自然成团，则表明沥青混凝土在碾压成型后不会松散; 将成团的沥青混凝土拍一下，沥青混凝土就能散开，则表明沥青混凝土疏松性良好，此方法简单易用并能很好的解决疏松性和压实性的评定。

4.2 碾压后的初始强度

冷拌混凝土在碾压后需要达到一定强度，以承受机动车荷载。我们使用马歇尔试验来评定其初始强度。取冷拌沥青混凝土1 kg，在常温下正反面各锤击75 次，脱模后在常温下测定马歇尔稳定度。

4.3 残留稳定度

储存性冷拌沥青混凝土碾压后，一开始空隙率较大，并且抗水性差，因此需要检验其水稳性。将常温下成型的马歇尔试件浸泡在水中约8 h ～ 9 h，然后拿出测试其浸水后的稳定度，该稳定度与原稳定度之比值，就是评定该沥青混凝土水稳性的指标。

4.4 冷拌沥青混凝土低温粘结性

为检验冷拌沥青混凝土在冬季低温下的粘结性能，将沥青混凝土装入尼龙袋内，然后放在－ 10 ℃左右的冰柜内冷冻5 h 以上，取出后将冷冻样品立即装入试模，每个面锤击150 次左右，观察是否能粘结成型。

5、冷拌沥青混凝土的生产

首先配制改性稀释沥青结合料，粘度分别调配成适合于冬春季节和夏秋季节两种。集料采用0 mm ～ 3 mm 和3 mm ～ 5 mm 两种集料进行配合。结合料用量先按上述经验公式计算，然后根据试拌情况再进行调整。沥青混凝土须在60 ℃～ 80℃的温度下进行搅拌。搅拌完成出料后应尽快采取措施将其快速冷却，然后装入尼龙袋储存。并取样进行试验，检验其疏松性、压实性，同时进行初始强度以及抗水性试验。

6、冷拌沥青混凝土的成本经济比较

制作储存式冷拌沥青混凝土，在材料配方上与热拌沥青混凝土有一定的区别，成本相对来说比较高，同时由于产量少，在管理包装要求上也比较高，使得成本有所提高。经过测算，冷拌沥青混凝土材料的价格大约是热拌沥青混凝土的2 倍～3 倍，但运输贮存方便，操作简单，便于施工。同国外同样材料相比，减去了运费、关税。因此这种性能好、综合成本低的冷拌沥青混凝土有较好的市场前景。

结束语

冷拌沥青混凝土具有很多的优点，其便于储存，方便运输，可在不同温度情况下用于路面坑槽，在公路路面修补中具有突出的效果，但是该技术在我国的应用范围并不大，在今后的公路养护中，采用该技术将成为一个趋势，因此需要进行一定的了解分析。

参考文献:

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