热拌沥青混合料因对各环节温度要求较高,因此在冬季路面病害养护维修中有很大的局限性。与热拌沥青混合料不同,冷拌冷铺沥青混合料具有不需加热施工简单环境污染少适用于低温天气有良好的社会经济效益等优势。鉴于冷补混合料的这些优点,国内外相关研究也较多。但从目前的研究来看,仍然存在一些技术问题,也是现阶段研究的焦点,诸如:松散性和压实性之间矛盾问题,组成材料的技术要求问题,水中成型的强度问题,冷补料与原路面混合料的结合能力问题,以及低温施工问题等。
国际上对冷补料的研究最早开始于上世纪年代的前苏联。其研究认为,沥青结合料的粘度用量集料的比面积等因素是影响冷补料性能的关键因素。当时冷补料的主要特点是结合料仅~矿粉用量,以此来提高集料表面的结构沥青膜,从而保证冷补料的疏松性和成型强度。但缺点是铺后路面构造深度较低,矿粉量大,成本较高。
美国研究推出了可储存的沥青路面坑槽修复冷补料,主要优势是使用方便,可在淡季生产旺季使用随用随取储存时间可长大年,且易于处理。该冷补料的主要组成是乳化沥青,并添加了聚合物改性剂,改善混合料粘附力,即填补部分不会松散移位元。同时美国还根据不同天气和环境质量不错的冷补料。普遍存在的问题冷补料与原坑槽边缘结合能力有待提高。
在我国东北地区,对沥青路面坑槽等病害冷拌冷铺技术需求更为迫切。吉林黑龙江等省也较早地开展了此方面的研究,年吉林省公路局在沥青中添加豆油和航空煤油制成混和沥青油,与骨料进行拌合,制成冷补沥青混合料。年起,该项技术在全省推广应用,经过后期观测,该技术极大地改善沥青路面路况水平和使用寿命,取得了良好的社会和经济效益。黑龙江的东北林业大学也针对该省气候特点,研制了种沥青路面坑槽修复冷补料,两者主要区别是粘结料稀释沥青不同,一种是掺加的柴油,另一种是掺加煤油。经应用表明,这两种冷补料施工方便取材容易造价低廉,但路用性能相对一般。
长安大学也开展了此方面的研究,研制出冷拌冷铺沥青混合料。其中添加了较多的添加剂,如:为降低沥青稠度,加入稀释剂———工业抽出油;为提高沥青黏韧性,加入高分子聚合物改性剂;为提高沥青与集料粘附性,加入活性剂,同时增强了沥青混合料的憎水能力;为提高各组成材料相互作用和稳定性,加入稳定剂。该冷补料可在低温下拌制和施工,路用性能良好。同时其储存性较好,个月以上也可使用。
()级配。冷补沥青混合料一般有两种结构类型,一种是骨料嵌挤类,加拿大等较常用,该类混合料力学性能主要由骨料嵌挤提供,尽量少用矿粉,一般仅占混合料。另一种是密实类,前苏联是典型代表,该类混合料的力学性能主要由沥青砂胶控制,矿粉用量高。两者结构各有优缺点,骨架密实类混合料乳化剂比较容易完全裂解,但劲度模量和抗疲劳特性一般比较低;密实类混合料的乳化剂不容易裂解,但具有较高的劲度模量。
结合料使用目前研究主要有如下几种:第一种一是在乳化沥青中加入改性剂,以增加结合料的粘结力温度敏感性流变状况和附着力等。采用常规的稀浆封层摊铺机铺筑。典型代表有法国的公司提出的混合料,和日本昭和沥青工业株式会社提出的产品。第二种结合料为液体状,挥发分很少,该混合料的主要优点是适用温度范围广;防水性能好,在雨雪天气及积水坑槽也都可以施工,典型代表有加拿大宁枫公司的产品。第三种是液体石油沥青,针入度较大,典型代表是美国我国我国规范(-)对冷补材料的要求。
②工作性。冷补沥青混合料的工作性包括可压实性和疏松性,两种性能是矛盾的,但需兼顾。各国的评价工作性方法大同小异,有的用马歇尔击实一定次数后,放入洛杉矶磨耗机进行磨耗,控制损失率在一定范围内。有的参照公路土工击实试验方法,进行无侧限抗压强度试验,要求抗压强度在一定范围内,我国采用该方法控制冷补料的工作性,要求冷补料料老化前的抗压强度≤,老化后抗压强度≤。
目前美国加拿大等欧美以及日本在沥青路面冷补料技术方面研究处于前列,技术相对比较成熟,也有相应的产品。但也存在着一些问题,如:工作性方面,如何更好的平衡松散性和可压实性之间的矛盾问题;冬季低温雨雪天气和坑槽有积水情况下的适用性问题;以及冷补料与原路面混合料结合能力问题等,都有待根据具体情况加以研究分析。










