从20世纪30年代起,以前苏联为首的一些国外地区开始对冷补沥青混合料技术展开研究。1996年英国召开了冷补沥青混合料生产工艺讨论会,探讨了关于冷补沥青混合料用坑槽修补的经验。同时美国、日本等通过大量的试验探索,得到了成品并成功达到商业化生产。加拿大根据冷补沥青混合料的材料组成变化,设计出不同类型的混合料,并形成了比较成熟的制备工艺。虽然国外关于冷补沥青混合料的研究较早,研究内容也较为广,但是产品价格昂贵,在我们国内养护修补应用困难。冷补料可以在大多数天气和环境下修补不同类型的道路面层,如沥青路面、水泥路面、机场跑道、停车场等。浙江稀释沥青添加剂共同合作
冷补沥青混合料用矿料可采用不同规格的粗细集料、矿粉等掺配而成,也可用大粒径的块石、卵石等经多级破碎而成。应选择工程拟采用的各材料进行混合料的配合比设计。冷补沥青混合料的配合比设计按下列步骤进行:1)按规范确定矿料的级配范围,计算各种集料的配合比例,使合成级配在要求的级配范围内;2)选择1~3个冷补液配方,拌和实际的级配集料,进行施工和易性试验,确定适宜的冷补液配方;3)确定一个初始油石比p,以p、p±0.25、p±0.5分别拌和混合料,共5组,进行纸迹试验,确定合适的油石比;P为冷补沥青混合料中起粘结作用的基质沥青(或改性沥青)的用量(油石比),然后根据添加剂、隔离剂用量来计算冷补沥青结合料用量P(油石比)。4)以确定的冷补液配方、级配集料按合适的油石比进行拌和,进行各项混合料性能试验。如不符合要求,需调整冷补液配方或集料,直至满足性能要求。湖南粘层添加剂冷补料具有性能优异、适应任何天气、适用面广、施工便捷、快开放交通、环境友好、经济和社会效益好的特点。
冷补料的强度形成过程和热拌沥青混合料的强度形成过程有所不同,热拌沥青混合料用的沥青是热塑性的,而冷补沥青合混合料的沥青是经过改性的,己经不是完全的热塑性。混合料的强度形成有一个缓慢的过程。混合料在摊铺,碾压时具可塑性、流动性,能被挤压至坑槽中不规则的地方。在行车和空气的作用下使一部分溶剂挥发,沥青逐步变稠,混合料颗粒之间的分布更加紧密,空隙率减少,矿料相互的黏结更牢固。混合料的密度增大,对路面软的感觉会逐渐消失,这一过程需要7一10天时间。此后强度还会逐步增加,经过三个月左右的时间,其变形和强度会逐步稳定,达到或超过热沥青混合料冷却后的性能。
冷补沥青混合料也是一种将冷补沥青液、集料和填料根据比例要求制备的复合型材料。冷补沥青混合料一般是使用溶剂将沥青稀释成在常温或低温条件下可以流动,并具有一定粘度的沥青液,并通过添加剂或改性剂改善沥青液的性能表现,再与集料等拌和成混合料,保证了其可在常温或低温状态下的运输和施工。在进行坑槽修补时可直接将拌合好的冷补沥青混合料放置于坑槽中压实整平。修补完成后,在车辆荷载和气候环境的影响下,材料中的稀释剂逐渐挥发,沥青粘度得到增长,混合料间的空隙逐渐减小,集料间结合更加密实,强度和稳定性渐渐得到增强,并终达到成型强度。因此冷补沥青混合料具有良好的强度和稳定性,而且成型时间较短,操作方法简便,生产成本低,适用于交通量大的道路。冷补料修补后,可立即开放交通,减小了因道路施工而造成的交通压力。
压实成型的沥青混合料是由石质骨料、沥青胶结料和残余空隙所组成的一种具有空间网络结构的多相分散体系,其材料属性为颗粒性材料。颗粒性材料的强度构成主要来源内摩阻力和粘结力。对于沥青混合料它的力学强度主要取决于骨料颗粒间的摩擦力和嵌挤力,沥青胶结料的粘结性以及沥青与骨料之间的粘附性等方面。因此,沥青混合料的结构组成对其强度构成起着重要的作用。而冷补沥青混合料有如下的特点:1)能够在几个月的时间内,在一定的储存条件下保持良好的疏松状态,即体现它的工作性特点。2)在路上摊铺后,能在常温下压实成型,有初步的承受荷载的能力,即体现它在外力作用下的强度特点。由于工作性与强度二者相互矛盾,所以需寻找一个平衡点,两者同时兼顾。冷补料养护的施工简便易行,工人容易理解并方便操作。安徽微表处沥青添加剂共同合作
冷补料修补时采用小型机具,所需碾压设备要求不高,易操作,施工工艺简单易学。浙江稀释沥青添加剂共同合作
冷补料生产参考工艺:1)将沥青加热至120-140℃左右,按照我公司提供的参配比例,将柴油和添加剂加入沥青当中,循环或搅拌均匀,温度保持在100-120℃。2)选取碱性石料进行冷补料的生产。如果使用酸性石料,则按照沥青重量的3%向沥青中添加抗剥落剂。生产时,石料的烘干温度控制在80℃以下。3)生产冷补料时,对拌合设备没有特殊的要求,用户可利用各种拌合设备进行冷补料的生产(人工拌合亦可)。注:在石料保证充分干燥的情况下生产冷补料时可以不必对石料进行加热,直接用拌合设备进行拌合,降低生产成本。4)生产好的冷补料可以露天堆放或者袋装保存,真正做到随用随取,减少浪费。浙江稀释沥青添加剂共同合作