楊 華
(寧夏公路管理局 固原分局,寧夏 固原 756000)
冷補瀝青混合料是按一定級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)部門修補路面坑槽都采用熱拌瀝青混合料,它對于工程量較大、地點集中的路面維修是可行的,但對于地點分散,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)過長距離運輸保溫和修補操作也感到不便,特別是冬季及雨水較多的秋季,因此公路養(yǎng)護(hù)部門十分需要一種方便快捷、能在一年四季中隨時可用的路面修補材料。
我們目前使用的有兩種冷補材料,一種為事先經(jīng)過將瀝青混合料預(yù)拌好,在常溫下袋裝儲存、運輸,不需再加工,當(dāng)路面上出現(xiàn)坑槽等病害時,隨時運至施工現(xiàn)場,進(jìn)行即時修補,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)場冷拌,簡易、快捷的路面病害修補技術(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)場施工,可采用機械施工,也可人工施工,但對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)將第一種冷補材料的技術(shù)要領(lǐng)、施工要點及特點簡要敘述如下,目的是將其冷補材料能使更多的公路養(yǎng)護(hù)部門采用,為公路養(yǎng)護(hù)再上一臺階。
1.1 第一種冷補瀝青混合料配制必須具有良好的疏松性和壓實性
這是冷補瀝青混合料配制技術(shù)的難點,但也是配制技術(shù)的關(guān)鍵和依據(jù)。原因是冷補材料是通過摻加溶劑而使其在封閉的袋子中長時間保存,而不凝固,一旦進(jìn)行路面修補,鋪筑后要保證其快速凝固與壓實。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性以易于鋪展。根據(jù)實際應(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)馬歇爾試驗方法確定。根據(jù)試驗歸納適宜結(jié)合料用量可按以下經(jīng)驗公式估算:
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度,增強其粘結(jié)力、耐高溫、抗低溫,改善儲存性,尤其是改善混合料使用初期的穩(wěn)定性。摻量為冷補成品混合料的0.22%-0.25%。(如新銳牌冷補瀝表添加劑)
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,以改善瀝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)具有良好的儲存、施工性能。
1.2.2 溶劑油在使用上要滿足以下原則
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。但必須滿足氣溫在零下施工時的混合料有較好的工作度及低溫時瀝青不變脆。
②冬季低溫使用時,溶劑的摻配量,要使稀釋瀝青的脆點溫度比使用最低溫度點好。
③選擇來源充足,易推廣的溶劑。
在此我們對溶劑的選用上確定為航空煤油。
1.3 集料的級配與采用冷補材料是用于路面病害修補的材料,需要廣泛的適應(yīng)性,既可用于修補淺的坑槽、脫皮等,又可用于修補深的坑洞。在集料的選用上確定為機制碎石料,要求必須滿足規(guī)范要求。通過我們多次試驗及在路上試拌鋪補實踐總結(jié),認(rèn)為其集料宜設(shè)計成近似AC 以能形成骨架結(jié)構(gòu)的級配,采用密級配瀝青混凝土混合料級配中的中粒式AC-20及AC-16 型較為適宜,尤其AC-20 修補坑槽的性能最好。
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)行計算試配、測試確定配合比
1.4.2 稀釋瀝青及混合料加熱拌合溫度。經(jīng)測試比例如下表
注:采用人工拌合稀釋拌合時,瀝青溫度不得高過120℃,拌合場工人要做好自身、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 用機械拌合應(yīng)符合施工規(guī)范拌合時間
采用人工拌合時,進(jìn)行充分拌合到無花白料為止。
1.4.5 存儲管理
經(jīng)拌合出料后,采取措施令其快速冷卻,然后裝袋儲存。儲存袋采用雙層,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,其儲存期都在90 天以上。
冷鋪瀝青材料作為路面修補材料,需要滿足一定的技術(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評定。
2.1 疏松性與壓實性
如何評定冷鋪混合料的疏松性,我們借鑒工地現(xiàn)場檢驗土壤最佳含水量的簡便方法,即用手將混合料捏緊,松開手混合料能成團(tuán),則表明混合料可壓實成型而不松散;將成團(tuán)的混合料拍一下,混合料就能散開,則表明混合料疏松性良好,方法簡單而能解決問題。
2.2 初始強度
冷鋪混合料在壓后需要達(dá)到一定強度,以承受車輪荷載。取冷鋪混合料1000g,在常溫下正反面各錘擊75 次,脫模后在常溫下測定馬歇爾穩(wěn)定度。
2.3 冷鋪瀝青混合料壓實后,初始空隙率大,抗水性差,因此需要檢測其水穩(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,作為評定混合料的水穩(wěn)性。
2.4 低溫粘結(jié)性
為檢驗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,在常溫下測試馬歇爾穩(wěn)定度,其值要求大于1.5kN。
經(jīng)過多年對冷鋪瀝青混合料生產(chǎn)和使用,經(jīng)過夏季、冬季的高溫、低溫考驗,修補路面保持良好狀態(tài),沒有脫粒、松散等現(xiàn)象。因此,冷補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。