楊 華
(寧夏公路管理局 固原分局,寧夏 固原 756000)
冷補(bǔ)瀝青混合料是按一定級(jí)配要求的礦料加瀝青、改性劑、增水劑、催干劑按使用目的采取相應(yīng)的配合比,經(jīng)過(guò)拌合而成的一種瀝青混合材料。
目前,大部分公路養(yǎng)護(hù)部門(mén)修補(bǔ)路面坑槽都采用熱拌瀝青混合料,它對(duì)于工程量較大、地點(diǎn)集中的路面維修是可行的,但對(duì)于地點(diǎn)分散,工程量小的路面維修不僅因數(shù)量小,拌合廠難以生產(chǎn),再經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離運(yùn)輸保溫和修補(bǔ)操作也感到不便,特別是冬季及雨水較多的秋季,因此公路養(yǎng)護(hù)部門(mén)十分需要一種方便快捷、能在一年四季中隨時(shí)可用的路面修補(bǔ)材料。
我們目前使用的有兩種冷補(bǔ)材料,一種為事先經(jīng)過(guò)將瀝青混合料預(yù)拌好,在常溫下袋裝儲(chǔ)存、運(yùn)輸,不需再加工,當(dāng)路面上出現(xiàn)坑槽等病害時(shí),隨時(shí)運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng),進(jìn)行即時(shí)修補(bǔ),一年四季均可應(yīng)用。另一種為應(yīng)用乳化瀝青進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)冷拌,簡(jiǎn)易、快捷的路面病害修補(bǔ)技術(shù)。它是根據(jù)各種材料進(jìn)行試配確定的配合比,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工,可采用機(jī)械施工,也可人工施工,但對(duì)采用人工小面積施工的,在乳化瀝青的配制上有所不同,應(yīng)選用中裂或慢裂乳化稀漿配制。
現(xiàn)將第一種冷補(bǔ)材料的技術(shù)要領(lǐng)、施工要點(diǎn)及特點(diǎn)簡(jiǎn)要敘述如下,目的是將其冷補(bǔ)材料能使更多的公路養(yǎng)護(hù)部門(mén)采用,為公路養(yǎng)護(hù)再上一臺(tái)階。
1.1 第一種冷補(bǔ)瀝青混合料配制必須具有良好的疏松性和壓實(shí)性
這是冷補(bǔ)瀝青混合料配制技術(shù)的難點(diǎn),但也是配制技術(shù)的關(guān)鍵和依據(jù)。原因是冷補(bǔ)材料是通過(guò)摻加溶劑而使其在封閉的袋子中長(zhǎng)時(shí)間保存,而不凝固,一旦進(jìn)行路面修補(bǔ),鋪筑后要保證其快速凝固與壓實(shí)。影響冷鋪瀝青材料性能主要有以下因素。
1.1.1 瀝青的粘度
瀝青在混合料中起著粘結(jié)松散集料成為整體的作用。根據(jù)粘附理論,瀝青要充分粘附在集料表面,必要條件是瀝青必須具備一定的流動(dòng)性以易于鋪展。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用,一般瀝青粘度宜控制在1Pa/s-10Pa/s 范圍內(nèi)。
1.1.2 瀝青采用及用量
在西北多采用蘭煉90#A 道路石油瀝青,其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合(JTJ 052-93)要求。
冷鋪瀝青混合料有一適宜的瀝青用量,但不能用常規(guī)馬歇爾試驗(yàn)方法確定。根據(jù)試驗(yàn)歸納適宜結(jié)合料用量可按以下經(jīng)驗(yàn)公式估算:
P=0.021a+0.056b+0.099c+0.12d+1.2
(式中P——冷鋪瀝青混合料結(jié)合料用量%;
a——大于2.36mm 顆粒重量百分率%;
b——0.3mm-2.36mm 顆粒百分率%;
c——0.075mm-0.3mm 顆粒百分率%;
d——小于0.075mm 顆粒百分率%。
1.1.3 瀝青中的添加劑
①在瀝青中摻加添加劑,有利于提高混合料的強(qiáng)度,增強(qiáng)其粘結(jié)力、耐高溫、抗低溫,改善儲(chǔ)存性,尤其是改善混合料使用初期的穩(wěn)定性。摻量為冷補(bǔ)成品混合料的0.22%-0.25%。(如新銳牌冷補(bǔ)瀝表添加劑)
②增水劑在瀝青中添加增水劑,有利于混合料抵抗雨水的侵蝕,并使得能在潮濕狀態(tài)下緊急修補(bǔ)作用。
1.2 溶劑油的采用
1.2.1 溶劑是一種瀝青稀釋劑,在一定條件內(nèi)與瀝青混合使瀝青稀釋?zhuān)愿纳茷r青混合料的工作度及和易性,并使瀝青混合料在常溫下及一定條件內(nèi)具有良好的儲(chǔ)存、施工性能。
1.2.2 溶劑油在使用上要滿(mǎn)足以下原則
①在達(dá)到力學(xué)性能指標(biāo)的前題下,溶劑油用量越少越好。但必須滿(mǎn)足氣溫在零下施工時(shí)的混合料有較好的工作度及低溫時(shí)瀝青不變脆。
②冬季低溫使用時(shí),溶劑的摻配量,要使稀釋瀝青的脆點(diǎn)溫度比使用最低溫度點(diǎn)好。
③選擇來(lái)源充足,易推廣的溶劑。
在此我們對(duì)溶劑的選用上確定為航空煤油。
1.3 集料的級(jí)配與采用冷補(bǔ)材料是用于路面病害修補(bǔ)的材料,需要廣泛的適應(yīng)性,既可用于修補(bǔ)淺的坑槽、脫皮等,又可用于修補(bǔ)深的坑洞。在集料的選用上確定為機(jī)制碎石料,要求必須滿(mǎn)足規(guī)范要求。通過(guò)我們多次試驗(yàn)及在路上試拌鋪補(bǔ)實(shí)踐總結(jié),認(rèn)為其集料宜設(shè)計(jì)成近似AC 以能形成骨架結(jié)構(gòu)的級(jí)配,采用密級(jí)配瀝青混凝土混合料級(jí)配中的中粒式AC-20及AC-16 型較為適宜,尤其AC-20 修補(bǔ)坑槽的性能最好。
1.4 冷拌瀝青混合料的制備
1.4.1 根據(jù)各種材料及施工要求,進(jìn)行計(jì)算試配、測(cè)試確定配合比
1.4.2 稀釋瀝青及混合料加熱拌合溫度。經(jīng)測(cè)試比例如下表
注:采用人工拌合稀釋拌合時(shí),瀝青溫度不得高過(guò)120℃,拌合場(chǎng)工人要做好自身、安全防范工作.
1.4.3 配制工藝流程
按配合比要求的數(shù)量先加入添加劑,再加入煤油,最后將瀝青加入到煤油和添加劑的混合物內(nèi),直到使其混合均勻。
1.4.4 用機(jī)械拌合應(yīng)符合施工規(guī)范拌合時(shí)間
采用人工拌合時(shí),進(jìn)行充分拌合到無(wú)花白料為止。
1.4.5 存儲(chǔ)管理
經(jīng)拌合出料后,采取措施令其快速冷卻,然后裝袋儲(chǔ)存。儲(chǔ)存袋采用雙層,內(nèi)層要有密封不透氣的襯袋,袋口要封好使用使料不與空氣接觸。經(jīng)袋裝封存后,其儲(chǔ)存期都在90 天以上。
冷鋪瀝青材料作為路面修補(bǔ)材料,需要滿(mǎn)足一定的技術(shù)要求以判斷其性質(zhì),但不能按熱拌瀝青混合料的概念來(lái)評(píng)定。
2.1 疏松性與壓實(shí)性
如何評(píng)定冷鋪混合料的疏松性,我們借鑒工地現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)土壤最佳含水量的簡(jiǎn)便方法,即用手將混合料捏緊,松開(kāi)手混合料能成團(tuán),則表明混合料可壓實(shí)成型而不松散;將成團(tuán)的混合料拍一下,混合料就能散開(kāi),則表明混合料疏松性良好,方法簡(jiǎn)單而能解決問(wèn)題。
2.2 初始強(qiáng)度
冷鋪混合料在壓后需要達(dá)到一定強(qiáng)度,以承受車(chē)輪荷載。取冷鋪混合料1000g,在常溫下正反面各錘擊75 次,脫模后在常溫下測(cè)定馬歇爾穩(wěn)定度。
2.3 冷鋪瀝青混合料壓實(shí)后,初始空隙率大,抗水性差,因此需要檢測(cè)其水穩(wěn)性。將常溫下成型的馬歇爾試件浸泡在水中一晝夜,測(cè)試浸水后的穩(wěn)定度Sw,該穩(wěn)定度Sw 與原穩(wěn)定度So 之比值K=Sw/So,作為評(píng)定混合料的水穩(wěn)性。
2.4 低溫粘結(jié)性
為檢驗(yàn)混合料在冬季低溫下的粘結(jié)性能,將混合料裝入塑料袋內(nèi),然后放在-10 的冰箱內(nèi)冷凍4 小時(shí)以上,取出后將1000g 樣品立即裝入試模,每面錘擊150 次,觀察是否能粘結(jié)成型,在常溫下測(cè)試馬歇爾穩(wěn)定度,其值要求大于1.5kN。
經(jīng)過(guò)多年對(duì)冷鋪瀝青混合料生產(chǎn)和使用,經(jīng)過(guò)夏季、冬季的高溫、低溫考驗(yàn),修補(bǔ)路面保持良好狀態(tài),沒(méi)有脫粒、松散等現(xiàn)象。因此,冷補(bǔ)瀝青混合料作為公路養(yǎng)護(hù)的一中新材料和新技術(shù)值得推廣和應(yīng)用。