冷拌冷鋪瀝青混合料在公路養(yǎng)護施工中的應(yīng)用

李眾

（石家莊交通勘察設(shè)計院，河北 石家莊 050000）

0 引言

公路經(jīng)過一段時間的運營使用，其路面難免產(chǎn)生一些病害破損，如裂縫、坑槽等，輕則影響路面外觀，降低行車舒適度，嚴(yán)重時造成交通中斷。針對路面病害，以往的修復(fù)方法大多采用熱料進行，不僅要消耗大量的能源，且操作復(fù)雜，技術(shù)要求高，污染也十分嚴(yán)重。若能實現(xiàn)冷拌冷鋪，則可以從根本上解決傳統(tǒng)方法存在的弊端。因此，冷拌冷鋪瀝青混合料應(yīng)運而生。為使其得到大范圍推廣應(yīng)用，有必要對其應(yīng)用進行分析研究。

1 冷拌冷鋪瀝青混合料

冷拌冷鋪瀝青混合料是一種在路面修補過程中使用的新型材料，其主要特點為可常年實現(xiàn)冷拌冷鋪，屬于溶劑型材料，常溫條件下呈黑色，流動性較強，由基質(zhì)瀝青、有機溶劑和各類添加劑構(gòu)成。其中，添加劑屬于復(fù)配材料，其作用是促進有機溶劑揮發(fā)，確?；|(zhì)瀝青自身各項物理力學(xué)性質(zhì)得以有效提高。目前，按照用途可使用以下三種基質(zhì)瀝青：70#瀝青、100#瀝青與140#瀝青。當(dāng)采用70#瀝青時，可制備在高速公路中使用的冷拌冷鋪瀝青；當(dāng)采用100#瀝青時，可制備在非低溫地區(qū)中使用的冷拌冷鋪瀝青；采用140#瀝青時，可制備在低溫地區(qū)中使用的冷拌冷鋪瀝青[1]。

冷拌冷鋪瀝青各項技術(shù)性能可采用基質(zhì)瀝青對應(yīng)的試驗方法進行檢驗，主要檢驗指標(biāo)包括延度、針入度與軟化點。經(jīng)檢驗可知，其瀝青針入度可以達到一針到底的水平，而延度和軟化點都由于不能制模而無法完成試驗。對此，可通過蒸餾、標(biāo)準(zhǔn)黏度及水煮法等相關(guān)試驗來驗證。本次只對部分試驗結(jié)果進行分析：

（1）70#基質(zhì)瀝青在25℃溫度條件下的針入度為70.8（1/10mm），25℃溫度條件下的延度為132cm，軟化點為47.1℃；

（2）100#基質(zhì)瀝青在25℃溫度條件下的針入度為105.6（1/10mm），25℃溫度條件下的延度為95cm，軟化點為44.0℃；

（3）140#基質(zhì)瀝青在25℃溫度條件下的針入度為126.9（1/10mm），25℃溫度條件下的延度為106cm，軟化點為43.8℃；

（4）采用70#基質(zhì)瀝青制備而成的冷拌冷鋪瀝青，其殘留質(zhì)量在85%以上，25℃溫度條件下的針入度為72.0（1/10mm），25℃溫度條件下的延度在150cm 以上，軟化點為48.3℃；

（5）采用100#基質(zhì)瀝青制備而成的冷拌冷鋪瀝青，其殘留質(zhì)量在85%以上，25℃溫度條件下的針入度為76.5（1/10mm），25℃溫度條件下的延度在150cm以上，軟化點為45.1℃；

（6）采用140#基質(zhì)瀝青制備而成的冷拌冷鋪瀝青，其殘留質(zhì)量在85%以上，25℃溫度條件下的針入度為130.1 （1/10mm），25℃溫度條件下的延度在150cm以上，軟化點為42.0℃；

（7）70#基質(zhì)瀝青的四組分測定結(jié)果為：瀝青質(zhì)∶飽和分∶芳香分∶膠質(zhì)=6.77∶16.55∶34.35∶42.33；

（8）100#基質(zhì)瀝青的四組分測定結(jié)果為：瀝青質(zhì)∶飽和分∶芳香分∶膠質(zhì)=14.70∶28.86∶33.49∶22.95；

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展，新媒體行業(yè)隨之興起并繁榮，媒介融合的趨勢不斷加強。而各類傳統(tǒng)報紙（黨報、專業(yè)報、綜合商業(yè)報）繼續(xù)探索轉(zhuǎn)型之路，在“互聯(lián)網(wǎng)+”的影響下，基本形成了“兩微一網(wǎng)一端”的數(shù)字化布局，并不斷與新媒體融合。

（9）140#基質(zhì)瀝青的四組分測定結(jié)果為：瀝青質(zhì)∶飽和分∶芳香分∶膠質(zhì)=16.91∶29.56∶32.18∶21.35。

（10）采用70#基質(zhì)瀝青制備而成的冷拌冷鋪瀝青，其四組分測定結(jié)果為：瀝青質(zhì)∶飽和分∶芳香分∶膠質(zhì)=5.02∶19.54∶28.93∶46.51；

（11）采用100#基質(zhì)瀝青制備而成的冷拌冷鋪瀝青，其四組分測定結(jié)果為：瀝青質(zhì)∶飽和分∶芳香分∶膠質(zhì)=12.53∶25.33∶28.86∶33.28；

（12）采用140#基質(zhì)瀝青制備而成的冷拌冷鋪瀝青，其四組分測定結(jié)果為：瀝青質(zhì)∶飽和分∶芳香分∶膠質(zhì)=12.70∶30.60∶26.89∶29.81[2]。

從以上試驗結(jié)果可知，冷拌冷鋪瀝青經(jīng)蒸餾后對應(yīng)的殘留質(zhì)量可以達到規(guī)范要求，且殘留的瀝青各項技術(shù)性能可以恢復(fù)，對延展性有改善作用；因制備時添加了有機溶劑，所以冷拌冷鋪瀝青中芳香分及瀝青質(zhì)實際含量相對較低，但由于添加了添加劑，所以膠質(zhì)與固膠實際含量相對較高，可見該瀝青和基質(zhì)瀝青在力學(xué)效能上并無太大差別；冷拌冷鋪瀝青標(biāo)準(zhǔn)黏度會由于有機溶劑含量變大而減小，同時伴隨蒸餾時間不斷延長而變大，表現(xiàn)出一定規(guī)律性；冷拌冷鋪瀝青和花崗巖與石灰?guī)r之間的黏附性都可以達到五級，但基質(zhì)瀝青和花崗巖之間的黏附性只有三級，說明添加適量添加劑可以起到良好的改性作用，增強和巖石之間的黏附性[3]。

通過兩種瀝青材料的綜合對比可知，首先，由于冷拌冷鋪瀝青采用了有機溶劑，所以能使基質(zhì)瀝青自身膠體結(jié)構(gòu)發(fā)生很大變化，而添加劑的使用則會起到顯著的改性作用；其次，從力學(xué)效能角度分析，兩種瀝青材料并無太大差別，而且伴隨有機溶劑持續(xù)揮發(fā)，冷拌冷鋪瀝青自身技術(shù)性能會不斷改善[4]。

2 冷拌冷鋪瀝青混合料配合比

冷拌冷鋪瀝青混合料是指采用冷拌冷鋪瀝青及其他各類集料拌和而成的混合料，對其配合比進行研究時，需充分考慮以下兩方面因素：一是集料的級配應(yīng)與原路面材料達到高度一致，同時還要滿足相關(guān)規(guī)范的要求；二是集料的級配要達到均勻，保證致密性與防水性能，以此滿足瀝青及水泥路面提出的基本性能要求。基于此，在試驗過程中選取以下兩種級配：AC-13：16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm 和 0.075mm 篩孔通過百分率分別為100%、99.6%、85.2%、52.7%、41.8%、35.5%、26.0%、15.5%、9.9%和5.4%，瀝青用 量 為 6.0%； AC-16： 19mm、 16mm、 13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm 和0.075mm 篩孔通過百分率分別為100%、96.5%、 78.6%、 63.3%、 47.7%、 36.5%、 26.3%、19.7%、14.3%、9.7%和5.0%，瀝青用量為5.9%。當(dāng)然，實際工程中也會用到其他級配，如AC-20 與AC-25。瀝青用量可通過馬歇爾試驗或采用經(jīng)驗公式確定。由于養(yǎng)護工程性質(zhì)較為特殊，且不同工程的技術(shù)裝備有所不同，所以本次采用經(jīng)驗公式進行分析，對最佳瀝青用量數(shù)值進行計算，計算公式為：

p= 0.021a+ 0.056b+ 0.099c+ 0.12d+ 1.2 （1）式（1）中：p為最佳瀝青用量數(shù)值（%）；a為粒徑達到2.36mm以上顆粒在總質(zhì)量中的占比百分率（%）；b為粒徑在0.3～2.36mm 范圍內(nèi)顆粒在總質(zhì)量中的占比百分率（%）；c為粒徑在0.075～0.3mm 范圍內(nèi)顆粒在總質(zhì)量中的占比百分率（%）；d為粒徑在0.075mm 以內(nèi)顆粒在總質(zhì)量中的占比百分率（%）[5]。

3 應(yīng)用效果分析

該混合料從開始投入使用至今，已經(jīng)在路面修補工程中得到大量應(yīng)用，除能對瀝青路面進行修補外，還能在大部分水泥路面中作為一種應(yīng)急處理手段使用。為便于分析和研究，將城市及其周圍高速公路及城市主干道與國省道作為觀察路段，其每天的交通量大多保持在5 000～10 000輛范圍內(nèi)。通過一段時間連續(xù)觀察，該瀝青混合料實際修補效果良好。但應(yīng)注意，對路面上的坑槽病害進行修補時，要用壓路機對混合料進行碾壓，并輔以必要的平板夯，以此保證修補效果，提高修補完成后路面的平整度；此外，在壓實操作過程中要按照從中間到邊緣的方向進行，確保新舊路面之間得以良好結(jié)合[6]。

4 結(jié)論

（1）冷拌冷鋪瀝青是典型的溶劑型瀝青材料，可滿足對路面進行修補時實現(xiàn)冷拌冷鋪的要求，在整個操作中都不需要加熱。

（2）伴隨混合料中有機溶劑持續(xù)揮發(fā)，混合料自身技術(shù)性能可以得到很好的改善，使強度顯著提高，同時還能表現(xiàn)出良好的溫度敏感性及水穩(wěn)定性，進而達到路面修補方面的各項技術(shù)要求。

（3）冷拌冷鋪混合料不僅能在現(xiàn)場直接生產(chǎn)，還能在工廠中生產(chǎn)，同時通過裝袋還能實現(xiàn)長時間密封保存，隨用隨取，極為方便。使用這種混合料修補路面，施工方法簡單可行，所用機具設(shè)備均為小型機具，且有良好的通用性，對大規(guī)模推廣應(yīng)用十分有利。

經(jīng)過大量的實踐證明，該技術(shù)實際應(yīng)用效果較好，能在冷拌冷鋪基礎(chǔ)上，減輕作業(yè)人員自身勞動強度，推動公路工程的環(huán)保進程，表現(xiàn)出良好的綜合效益，是現(xiàn)階段理想的路面修補方法。但該技術(shù)的應(yīng)用還存在以下幾方面問題：有機溶劑類型選擇與劑量確定；混合料在低溫條件下的儲存可行性；規(guī)范且標(biāo)準(zhǔn)的試驗及評價方式。以上均需要通過進一步的努力來改善和提高，相信通過不斷地研究與實踐，這種新型材料能夠在我國實現(xiàn)大范圍的推廣應(yīng)用，從而取得更好的應(yīng)用效果。