武汉市城市道路目前大量采用沥青砼路面结构,沥青砼路面在长期的使用过程中,由于车辆荷载和自然因素的作用,会逐渐损坏出现松散、龟裂、剥落坑洞、痈包等病害。这些病害不仅会加速路面的破坏,降低路面的使用年限,而且影响道路正常交通,容易造成交通事故,因此对于路面出现坑槽、破损需要及时加以修补。武汉市沥青砼路面总面积已超过2000000m2,并且在逐年增加,各类沥青病害正在逐步显现出来,探究出一种新型的修补方式是当务之急。
目前,修补路面损坏大都采用热拌沥青混凝土,它对于地段集中,工程量较大的路面维修是可行的,但对于地段分散,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,而且施工单位对沥青混合料的保温和修补操作也感到不便,特别在温度低的冬季和雨水多的春季,用热拌沥青砼进行路面修补就更难以实施。我们对一种可储存式冷补沥青进行了路用性能的研究,发现使用这种材料进行沥青路面的修补既能保证修补质量,又具有较高的可操作性。
储存式冷补沥青混合料是事先将沥青混合料预拌好,用袋装好贮存起来,当发现路面上出现坑洞时,随时运到现场,进行路面修补,具有高效、节能、快速、及时等优点,可满足各级城市道路修补的需要。因此,近年来,国内外纷纷开展了储存式冷补沥青混合料的研究,经过试验路的修补试验,取得了良好的效果。
1.冷补沥青添加剂
目前使用的可贮存的冷补沥青主要采用以下材料作为添加剂,主要组成及作用如表1所示。

2.冷补沥青砼的配制方法
将冷补沥青添加剂与道路石油沥青及柴油按一定比例拌合,即可得到不同性能的冷补沥青,具体步骤如下。
将基质道路石油沥青加热到110℃,然后加入柴油和冷补沥青添加剂,搅拌均匀,并控制于95~105℃待用;矿料加热到105~115℃,将矿料与冷补沥青添加剂等其他材料拌和均匀,冷却后,装袋备用。通过调整冷补沥青添加剂、柴油相互之间的比例和在基质沥青中的掺量,可配制出适应于不同气温条件下使用的冷补沥青混合料。根据本地区气候情况,我们配制了分别适应于5~15℃、15~25℃、25~35℃气温区间使用的冷补沥青混合料,以检测其路用性能。
3.冷补沥青混合料路用性能的试验研究
冷补沥青混合料性能的试验方法和技术指标尚未列入技术规范,我们依据相关参考资料对以下指标及性能进行了相关试验(所有配制用于测试的冷补沥青砼均为AC10-I型)。
3.1 初始强度试验
冷补沥青混合料在压实后需要达到一定强度,采用马歇尔试验法,取冷补沥青混和料1000g左右(以试件高度符合63.5±1.3mm为标准),在相应温度下正反面各锤击75次,脱模后,在相应温度下测定马歇尔稳定度,各种规格冷补沥青混合料试验结果如表2。

从表2的数据来看,各种规格的冷补沥青混合料既有较高的初始强度,又有较大的塑性变形性能,这对路面修补材料来说是非常有利的。
3.2 初期抗水性试验
冷补沥青混合料压实后,初始空隙率大,抗水性差,因此,需要检验其水稳定性;采用将成型的马歇尔试件在相应温度的水中浸泡24小时后,测试浸水后的马歇尔稳定度,将该稳定度与未浸水试件稳定度之比值作为评定混合料的初期抗水性指标,各种规格冷补沥青混合料的测试结果如表3。

根据一些相关的参与资料,一般认为冷补沥青混合料的残留稳定度大于70%,则具有较好的初期抗水性能,从表3的试验结果看,各种规格的冷补沥青混合料残留稳定度都大于70%,说明具有良好的初期抗水性能。
3.3 贮存性能
将拌制的冷补沥青混合料装袋贮存,经一定时间后取出成型马歇尔试件,测定其初始强度,以了解其贮存稳定性能,结果如表4所示

由表4结果看出,冷补沥青混合料贮存一段时间后,性能变化不大,说明其有较好的贮存稳定性能。
3.4 路面成型后混合料性能试验
作为路面修补材料,除了满足修补所需的技术要求以外,还必须考察冷补沥青混合料经使用一段时间后,其性能能否满足路面的要求并具有较长的使用寿命;为此,我们将冷补沥青混合料在163℃烘箱中加热4小时(以使混合料中的溶剂、稀释剂等挥发)后,按照试验规程(JTJ052—2000)的方法成型试件,进行了马歇尔稳定度试验,其结果如表5所示。

由表5所示的结果看出,若冷补沥青混合料经过一定时间,当混合料中的溶剂、稀释剂等挥发完全及混合料经行车碾压密实后,其马歇尔稳定度等性能变化不大,能够满足路用要求。
4 结语
经过各种测试与检验,储存式冷补沥青混合料,具有初始强度高,抗水性、抗松散性及压实性好,贮存稳定,成型后优良的路用性能等特点,完全能满足各类城市道路快速修补的需要,具有良好的应用前景。
