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冷铺沥青材料的特性与配制技术
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摘要：用冷铺沥青混合料修补路面坑洞，具有方便、快捷等优点。为保证其疏松性和压实性，在配制方法上，如所用沥青的粘度、沥青的用量、添加剂以及集料级配等，与热拌沥青混合料都有很大区别。实践表明，所研制开发的冷铺材料使用性能良好，而成本却比同类进口材料大大降低。
关键词：冷铺沥青混合料；修补；疏松性；压实性；成本
1　前言
沥青路面在长期的使用过程中，会出现松散、坑洞、剥落等病害。路面病害不仅降低了路面的服务能力，而且主要影响道路正常交通，在高速道路上的坑洞甚至可能引发交通事故。因此对于路面出现的坑洞、破损需要及时加以修补。
目前，修补路面坑洞大都采用热拌沥青混合料，它对于地点集中，工程量较大的路面维修是可行的，但对于地点分散，工程量小的路面维修，不仅因数量太少而沥青拌和厂难以生产，而且施工单位对热沥青混合料的保温和修补操作也感到不便，特别在冬季和雨水较多的春季，因此道路养护部门十分需要一种能够随时可以用于路面修补的材料。路面修补用的沥青混合料不同于普通热拌沥青混合料，它是事先将沥青混合料预拌好，用袋装好储存起来，当发现路面上出现坑洞时，随时运到现场，进行路面修补。由于平时储存在仓库内，使用时在常温下进行摊铺和压实，因而将这种材料称之为储存式冷铺沥青混合料。
近年来，许多外国企业看好我国广阔市场，纷纷来华推销他们的冷铺材料，但外商的冷铺料大多价格昂贵，用户难以承受，除少量使用外，无法在工程中大量使用。因此积极开展储存式冷铺沥青混合料配制技术的研究，开发我们自己的价廉物美产品是非常必要的。
2　冷铺沥青材料的特点
（1）这种混合料存放在密闭的袋内，可储存几个月，甚至更长的时间，都能保持良好的疏松状态而不结成团结，即使结成团块，经拍打就能散开；
（2）混合料在路面坑洞中摊铺后，经过压实即能粘结成型而不松散，这就要求混合料具有良好的粘结性能和压实性。正是由于冷铺沥青混合料具备这样的特性，因而所铺路面具有以下优点：
①路面在行车作用下会逐渐压实，强度慢慢提高。如果在路面修补时，未能使用碾压设备，路面在使用过程中经行车碾压会逐渐密实；
②由于在常温下施工，且使用简单工具即可进行坑洞修补，操作颇为方便；
③冷铺沥青混合料预先在工厂生产并储存起来，随时可供使用，因而适合常年路面坑洞修补，或供路面开挖埋设管线后恢复路面使用；
④经过碾压成型的冷铺沥青路面，具有与热铺沥青路面基本一样的使用性能，且冷铺沥青路面不易出现温度收缩裂缝。
3　冷铺沥青混合料配制原理与方法
冷铺沥青混合料必须具有良好的疏松性和压实性，而这两者既相矛盾又统一，这是冷铺沥青混合料配制技术的难点，但又是配制技术的关键和依据。试验研究表明，影响冷铺沥青材料的性能主要有以下因素。
3．1　沥青的粘度
沥青在混合料中起着粘结松散集料成为整体的作用。根据粘附理论，沥青要粘附在集料表面，充分而必要的条件是能够浸润集料表面，为此沥青必须具有一定的流动性以易于铺展。液体沥青在不很高的温度下已成流动液体，有利于浸润集料表面。当温度降至常温时，粘度增大，内聚力也增大，于其他物体粘结性降低，使所拌混合料易于分散；但由于其表面仍存在微弱的粘结性，当在外力作用下使它们紧密接触时，则又会形成粘结而成为整体。同时在低温下沥青又不致粘度过大而使混合料无法操作，因此必须使用液体沥青，但其轻质油分应不致挥发过快。根据研究，液体沥青应属于一种中凝或慢凝的液体沥青，而且其粘度宜控制在1Pa·s～10Pa·s范围内。
3．2　沥青用量
当沥青用量较多时，集料表面沥青膜较厚，自由沥青较多，相互之间容易粘结，混合料易结块成团，结团后也不易打散。当沥青用量较少时，不足以充分裹覆集料表面，沥青与集料之间形成弱界面，虽混合料有较好的疏松性，但集料颗粒之间粘结性差，碾压不能使混合料形成整体，路面容易出现松散。因此，冷铺沥青混合料有一适宜的沥青用量，但不能用常规马歇尔试验方法确定。根据试验资料归纳适宜的结合料用量可按以下经验公式估算：
P＝0．021a＋0．056b＋0．099c＋0．12d＋1．2
式中　P———冷铺沥青混合料结合料用量，％；
a———大于2．36mm颗粒重量百分率，％；
b———0．3mm～2．36mm颗粒重量百分率，％；
c———0．075mm～0．3mm颗粒重量百分率，％；
d———小于0．075mm颗粒重量百分率，％。
3．3　沥青中的添加剂
（1）改性剂　经过试验比较，在沥青中添加树脂改性剂，有利于提高混合料的粘结性，改善储存性，尤其是改善混合料使用初期的稳定性。
（2）增水剂　在沥青中添加增水剂，有利于混合料抵抗雨水的侵蚀，并使得能在潮湿状态下紧