冷补沥青混合料研究现状
冷补沥青混合料性能研究
冷补沥青混合料性能研究针对当前冷补沥青混合料性能不足的问题，研发了一种新型的冷补沥青混合料。
为验证其性能，与某进口冷补沥青混合料进行对比研究，主要进行车辙试验、劈裂强度试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，试验结果表明，研发的冷补沥青混合料具有优良的粘附性、疏松性、粘聚性、抗车辙性能及水稳定性，可以满足各级公路沥青路面快速修补的性能要求。
标签：冷补；沥青混合料；性能0 前言随着我国交通建设的不断发展，公路网也日益完善，管理部门的工作重心也从新建转移到了维修养护上，对公路日常的维修养护是最主要的工作之一。
在外部交通荷载及光、水等环境因素的综合作用下，沥青路面不可避免会产生多种病害，比如松散、坑槽、开裂等，对这些病害进行快速维修养护是保障行车安全、提高服务质量的首要工作，也是公路养护部门必须面对的主要问题。
对沥青路面病害进行挖补处理是常用的维修方案，其主要有两种方式：热拌沥青混合料修补和冷补沥青混合料修补[1]。
热拌沥青混合料修补主要针对病害集中、工作量大的路面维修，往往与大中修改造一起進行；对日常的小面积病害的快速修补，由于冷补沥青混合料无需加热，预先拌好，随取随用等特点为，具有较大的优势，很快被公路养护部门所用，得到广泛的应用。
冷补沥青混合料修补对冷补沥青混合料的性能要求较高，不仅要求其具有较好粘附性、疏松性、粘聚性，还要求混合料的抗车辙性能及水稳定性也要达到要求，能满足上述性能要求的国产品牌较少，且性能往往与国外存在一定差距，往往出现许多二次、甚至多次反复修补，导致国外品牌的冷补混合料应用率较大。
本文以研发的冷补沥青混合料为例，与某进口的冷补沥青混合料进行对比研究，加速推动国产冷补沥青混合料的开发与应用。
1 冷补沥青混合料的设计1.1 矿料设计级配矿料级配对混合料的性能影响较大，根据《公路沥青路面施工技术规范》的要求[2]，根据LB-13的级配范围，设计本次研究的矿料级配，如表1。
规范要求级配应符合补坑需要，粗集料级配必须具有充分的嵌挤能力，以便在未经充分碾压的条件下可开放通车碾压而不松散。
冷补沥青混合料组成及性能研究
冷补沥青混合料组成及性能研究摘要:为了克服冬季低温环境沥青路面坑槽难以修补的问题，对冷补沥青混合料进行研究。
对强度构成及形成机理、基质沥青、稀释剂、冷补剂、抗剥落剂、集料等组成材料进行试验，采用LB－13矿料级配类型和纸迹法确定的最佳冷补沥青用量进行路用性能试验。
试验结果表明，冷补剂对冷补沥青混合料性能具有重要影响，冷补剂用量越大，混合料强度越高，而且随着有机溶剂的不断挥发，混合料强度显著提高。
关键词:冷补沥青混合料;冷补剂;马歇尔稳定度沥青路面在行车荷载及环境因素反复作用之下，会产生松散、坑槽、剥落、裂缝、拥包、车辙和表面磨光等病害。
路面病害不仅影响路面美观，而且降低行车舒适性和通行能力，严重影响行车安全。
所以对于路面出现的各种病害必须及时处理，保证道路服务水平。
对于路面坑槽病害一般采用热拌沥青混合料进行修补，但是在低温季节，沥青混合料施工和易性较差，修补效果不佳。
所以对于每年10月至次年4月出现的路面病害，道路养护部门通常不进行处治，待来年高温季节采用热拌沥青混合料进行维修处治［1］。
而冷补沥青混合料完全不同于热拌沥青混合料，能够适应于不同环境温度，在－20℃～50℃之间均可施工，并且操作方便，备料可以随用随取，不需要重型机械，根据路面的不同情况可以采用压路机压实、冲击压实或者人工压实。
质量极佳的冷补沥青混合料具有极强的粘结性能和抗老化性能，坑槽修补完不易产生脱落、龟裂等不良现象，不需重复修补。
冷补沥青混合料强度构成及形成机理冷补沥青混合料是由特定级配的矿质集料和冷补沥青所组成，和热拌沥青混合料相同，其强度主要包括胶结料粘聚力c 和矿料内摩阻力。
因为组成冷补沥青的稀释材料将会不断挥发，所以粘聚力 c 和内摩阻力Φ 处于相对变化状态，不同阶段对混合料强度贡献不尽相同。
与热拌热铺沥青混合料相比较，冷补沥青混合料路面的强度形成不是一蹴而就的，而是随着稀释材料的逐渐挥发，在行车荷载作用之下，混合料逐渐碾压密实，达到最终强度。
沥青路面冷再生混合料研究综述
沥青路面冷再生混合料研究综述摘要：沥青路面冷再生技术是指对旧沥青路面铣刨、破碎、筛分，使其成为再生集料（RAP），并按一定比例添加新集料，以乳化沥青或泡沫沥青、水泥等为胶结料进行常温拌和，进而铺筑路面结构层的再生技术形式，根据再生工艺的不同可以分为厂拌冷再生和就地冷再生。
冷再生技术大幅提升了旧料再生利用率，本文针对沥青路面冷再生混合料的机理及强度、水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性进行了综述。
研究发现级配及水泥掺量和机制砂对沥青路面冷再生混合料的路用性能都有重要影响。
关键词：冷再生技术机理路用性能强度1.前言沥青路面的再生技术，是将旧沥青路面经过翻挖、回收、破碎、筛分后，与再生剂、新沥青材料、新集料等按一定比例重新拌和混合料，使之能够满足一定的路用性能并用其重新铺筑路面的一套工艺技术。
沥青路面冷再生技术是指对旧沥青路面铣刨、破碎、筛分，使其成为再生集料（RAP），并按一定比例添加新集料，以乳化沥青或泡沫沥青、水泥等为胶结料进行常温拌和，进而铺筑路面结构层的再生技术形式，根据再生工艺的不同可以分为厂拌冷再生和就地冷再生。
冷再生技术大幅提升了旧料再生利用率，在实际工程中能够再生利用70％以上的RAP，同时该技术中混合料全程在常温下完成施工，节能环保效果显著，因此，冷再生技术是高效降低路面维养成本和资源消耗的路面技术之一。
2.沥青路面冷再生混合料的强度机理和微观结构2.1沥青路面冷再生混合料的强度机理国内外研究人员针对冷再生混合料的材料组成和路用性能开展了大量不同组分含量的冷再生混合料的试验研究。
一般认为，水泥在冷再生混合料中能够促进乳化沥青的破乳，同时水化产物能够提高内摩擦力，从而提高混合料的早期及后期宏观强度，其中养生温度、含水率都对早期强度有着重要的影响，而较多的水泥会加大冷再生混合料的开裂风险[1]。
乳化沥青冷再生混合料是以乳化沥青作为稳定剂，添加少量的水泥等以改善其力学性能。
拌制时先将集料在最佳用水量下拌合，使其表面湿润。
快速冷补沥青混合料的研究
冷补沥青混合料的开发将从根本上改善热拌沥青技 术中存在的这些技术难题 。冷补沥青混合料主要适 用于 路面的维修养护 、桥梁 、铺筑管 线沟槽 、桥头 接缝等破损部位的修补 。由于冷补沥青混合料具有 良好 的储存性 能 ，可以及时对破损路面进行维修养护 ，减少养护费用 ，还具有对环境污染小 、施工方便等优点 。
２ ３ 冷 补添 加 剂 用量 的确 定 ．
冷补添加剂用量按 照１ ％添加
２ ４ 确 定 最 佳 沥 青 用量 ．
估算最佳 初始沥 青量 。传统 的用于确定热 沥青混合料 最佳沥青用 量的方法有两种 ：一 种是马歇 尔试验 ， 另
一
种是经验 公式 。对于马歇尔试验方法 ，虽然可行 ，但要在养护道班应用 却非常 困难 。主要原 因是马 氏试验 的
放 交通的时 间。溶剂用量小 ，尽管铺筑后成 型时间短 ，但实 际操作非常 困难 ，无法满足储存 的要求 ，且在较 低
的温度下不 易施 工 ，无法满足冷铺沥青混合料特殊 的路用要求 。因此 ，溶剂的合理用量关键在于 配制冷铺沥 青
混 合料所 用稀释沥 青的粘 度保持在恰 当的范 围。油石 比４ ５ ．％，稀释沥青温 度９ ￣ ０ Ｃ左右 ，改变柴油在 沥青中的
虑 到张掖 的气候特点 ，夏季气温高 ，最高 曾达 到３ ℃ ；年 降水量小 于２ ０ ８ ５ ｍｍ。因此 ，混 合料 必须 同时 性 。综合考虑 之后 ，我选取 以Ｌ １ 、Ｌ — ０ 型沥青混合料级配为基本级 配形式 。 Ｂ ６ Ｂ ｌ 随后 在试验 室进行抽 提试验 级配完 全可以满 足冷铺 沥青混 合料的要 求 。为保 证路面坑 洞大小 、深 浅不一 的随
寿命 ，真正 实现 了科 学养护 ，预防性养护的 目标 。
冷补沥青混合料的文献综述
冷补沥青混合料的研究综述1.研究意义公路，在现代交通运输业中，发挥着不可或缺的作用，是联系各个地区的重要纽带。
而采用沥青混合料铺设的路面，其平整性良好，行驶平稳，噪音低，是目前公路建设中的重要材料，目前仍未找到其他性能更好的材料可以替代沥青混合料用于公路路面铺设。
但是，由于沥青老化、温度应力以及长期荷载作用等原因，沥青混合料路面总是难以避免松散、开裂、破坏、坑洼与坑槽等问题，不仅影响着道路的正常使用，更严重危害着交通安全。
因此，沥青混合料路面养护成为当前公路建设工作中的一大课题。
目前，沥青混合料路面的修补方式主要采用热拌沥青混合料。
然而，热拌沥青混合料具有以下几个缺点：○1其生产与加工工艺要求较高，通常需要在沥青拌合场事先拌制完成，不利于破损路段的修补；○2拌制完成后，应用运料车运往施工现场。
运输期间，混合物要防雨、防污染，还应保证混合料温度，避免出现结块现象。
由于路面修补工作中，沥青用量较小，这一点对于远距离、多地点的路面修补极为不利，极大地影响了路面修补质量；○3此外，热拌沥青对施工技术的要求也较高。
不仅如此，在天气寒冷甚至常年冰冻的地区，热拌沥青混合料施工极为困难，尤其是在雨雪天气。
而在这样的地区，由于不能对路面破损区域及时修补，导致雨雪通过裂隙下渗，使基层含水量过大，再由于寒冷天气产生不均匀冻胀，往往会对路面带来更严重的二次破坏。
由于上述原因，一种新型材料应运而生，它可以克服热拌沥青混合料的以上缺点，这便是冷补沥青混合料。
与热拌沥青混合料相比较，冷补沥青混合料无需加热，对运输、施工温度要求低，适用范围广，在各个地区，各个季节均可使用。
除此之外，冷补沥青混合料施工简便，对施工技术要求也较热拌沥青混合料低，减轻了工人的负担，同时它在施工过程中造成的环境污染更是远远小于热拌沥青混合料。
可见冷补沥青混合料能带来良好的社会经济效益，发展前景极为可观，因此，对于冷补沥青混合料的研究，具有十分重要的意义。
沥青路面坑槽冷补料的研究现状与最新进展
280 引言沥青路面坑槽是指在行车荷载和自然环境作用下路面骨料局部脱落而产生的坑洼结构。
《公路沥青路面养护技术规范》（JTJ 073.2—2001）中将坑槽归为松散类，是沥青路面常见的病害之一。
坑槽病害具有随机性、突发性、高发性和蔓延性等特点，严重影响沥青路面的平整度、行车的舒适性和安全性，降低沥青路面的使用寿命[1-4]。
沥青路面的坑槽病害发生于路面铺筑的前期、中期以及后期运营阶段。
前期发生主要由于路基承载能力不足，在行车荷载作用下出现沉降，进而导致路面出现网裂、松散；中期主要是由于原材料性能不足，混合料配合比设计不合理，混合料的拌合、运输、摊铺、碾压技术不合理等会导致路面坑槽的形成；运营期间一方面由于沥青路面自身性能衰减，另一方面行车荷载、自然环境、油气污染等导致路面结构松散，从而形成坑槽[5-7]。
在《公路沥青路面养护技术规范》（JTJ 073.2—2001）中根据坑槽病害的严重程度可将其分为轻微破损坑槽、中等破损坑槽、较严重破损坑槽、严重破损坑槽。
根据坑槽病害的成因及出现的位置可分为表面层坑槽、表面层与中面层坑槽、下面层与基层坑槽、刚性组合路面坑槽。
沥青路面坑槽病害常见的修补方式分为热补法和冷沥青路面坑槽冷补料的研究现状与最新进展Research Status and Latest Progress of Patch Repair Materials for Asphalt Pavement王 火 明招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆 400067补法，其中热补法是高速公路现阶段坑槽修补的主要方式，适用于各类坑槽病害的修补，该技术成熟，处治效果好，耐久性较强，但封闭交通时间长，施工复杂，低温适用性差且污染严重；冷补法不受低温天气、雨雪季节的影响，修补工艺简单、易操作，节能环保，开放交通快，具有良好的社会和经济效益，逐步得到了市场的认可和推广[8-11]。
但是，目前冷补法存在修补效果差、耐久性不足等问题，制约着冷补技术的进一步发展；所以，提高冷补料的性能是沥青路面坑槽冷修补技术亟需解决的问题。
预拌式冷铺沥青混合料的现状与发展
文 章 编 号 ：１０００—０３３Ｘ（２０１３）０７ ００６１－０４
预拌 式 冷 铺 沥 青 混 合 料 的现 状 与 发 展
黄 写 勤 ，徐 作 庆 ，董 彪
（１．佛 山市 禅 城 区 城 市 升 级 办 公 室 ，广 东 佛 山 ５２８０００；２．中 国 十 七 冶 集 团 路 桥 工 程 技 术 公 司 ，安 徽 马 鞍 山 ２４３０００ ３．长 安 大 学 公 路 学 院 ，陕 西 西 安 ７１００６４）
摘 要 ：为促进 预拌 式 冷铺 沥青 混合料 的发展 ，通 过 对冷 铺 沥 青混 合料 的研 究现状 进 行 调 查分 析 ，
探 讨 了冷铺 式 沥青 混合 料 的结 构组成 和路 用性 能 形成机 理 ，建议 采 用粘 附性 、稳 定度 、水稳 定性 、抗
车辙性 、低 温作 业性 、储存 性 、施 工和 易性 等试验 评 价冷铺 沥青混合 料 的性 能 ，提 出建 立预拌 式 冷铺
１ 国 内外 现 状 分 析 与 评 价
国 内外对 冷铺 沥青 混合料 设计 与施 工 的研究 主 要集 中在 ３个 方 面 ：冷铺 沥青 混合 料 的应用 研究 、冷 铺沥 青混 合料 与其 他沥 青混合 料 的对 比分 析及冷 铺 产 品 的 开 发 和 应 用 。
收 稿 日期 ：２０１２—１０—１８
好 、能 在较 低温 度下 作业 等特性 ，能够满 足高 等级公 路 日常养 护 的需要 ｊ。
本文 在 已有 预 拌 冷 铺 沥 青 混 合 料 研 究 的 基 础 上 ，分 析 预拌式 冷铺 沥 青 混 合 料 在 沥青 混 凝 土 路 面 中的应用 前景 ，提 出应 用 基 础 研 究 的发 展 方 向与 重 点 ，以期促 进 预拌式 冷铺 沥青 混合 料 的发展 。
冷补沥青混合料研究进展
㊀文章编号:１６７３－６０５２(２０１８)０６－０１１４－０３㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＤＯＩ:１０.１５９９６/ｊ.ｃｎｋｉ.ｂｆｊｔ.２０１８.０６.０３０冷补沥青混合料研究进展刘㊀楠１ꎬ任俊达１ꎬ陈㊀千１ꎬ郝丕琳２(１.辽宁省交通科学研究院有限责任公司㊀沈阳市㊀１１００１５ꎻ２.辽宁省交通厅公路管理局㊀沈阳市㊀１１０００５)㊀㊀摘㊀要:概括了国内外冷补沥青混合料应用研究现状与发展趋势ꎬ列举了冷补沥青混合料常用添加剂类型及应用效果ꎬ并对冷补沥青混合料的研发和制备提供合理化建议ꎬ为合理使用冷补沥青混合料提供参考依据ꎮ㊀㊀关键词:冷补沥青混合料ꎻ添加剂ꎻ发展趋势中图分类号:Ｕ４１４㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ｂ㊀㊀随着高等级公路的建设ꎬ对现代公路交通的需求已不局限于全天候通过ꎬ对车辆安全㊁平稳行驶以及对路面的使用性能等方面提出了更高的要求ꎮ作为目前应用最为广泛的路面类型ꎬ沥青路面在其中扮演着重要的角色ꎮ自然环境㊁荷载条件㊁筑路材料㊁路面结构型式㊁施工过程及技术水平等诸多因素均会导致运营期沥青路面出现裂缝㊁形变和结构松散等病害ꎬ且上述沥青路面病害如未及时控制ꎬ会呈现加速发展状态ꎬ严重影响行车安全和舒适性ꎮ此外ꎬ各种车辆为躲避路面坑槽ꎬ增加了变换车道的概率ꎬ使得车辆在行驶过程中ꎬ造成车辆合流和分流ꎬ增加了交通冲突点ꎬ尤其是在交通密集的道路㊁桥梁和夜间运行等情况下ꎬ不仅增加了事故发生率ꎬ而且降低了道路的通行能力ꎮ因此ꎬ沥青路面坑槽修补材料和技术逐渐成为道路研究方向ꎮ１㊀沥青路面坑槽修补材料分类㊀制备高性能的坑槽修补材料需要采用理化性能良好且稳定的集料ꎬ以及耐高温㊁耐老化㊁延展性㊁粘结力和酸性适宜的沥青胶结料为原材料ꎬ选择合适的原材料可以提高沥青路面坑槽修补的质量ꎬ特别对提高修补的耐久性有较大影响ꎮ目前ꎬ我国常用的路面坑槽修补材料一般分为以下几类:热拌沥青混合料㊁常温型乳化沥青混合料㊁混凝土预制块㊁喷补料㊁冷拌冷铺沥青混合料等ꎮ目前ꎬ对于路面坑槽的修补方法大多采用热拌沥青混合料ꎬ该种方法对于地点集中㊁工程量较大的路面维修是可行的ꎬ但对于地点分散㊁工程量小的路面修补ꎬ不但因数量太少难以生产ꎬ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ꎬ特别是在雨季和冬季ꎮ而近年来采用乳化沥青冷拌和工艺对坑槽修补的方式要求必须在沥青可破乳的温度环境下进行ꎬ这也限制了乳化沥青混合料的应用范围ꎮ因此ꎬ从目前来看ꎬ应用最为广泛㊁温度使用范围较大㊁且技术较为成熟的稀释型坑槽冷补材料逐渐成为道路工程人员研究的出发点和落脚点ꎬ它具有低温拌和㊁施工设备简单㊁环境污染小等优点ꎬ具有良好的社会效益和经济效益ꎮ基于冷补沥青混合料的上述优点ꎬ国内外对其进行了大量相关研究ꎮ但对于冷补沥青混合料的成型性能㊁粘附性能以及后期的抗水损害性能ꎬ成为科研工作人员主要的攻关方向ꎬ因此ꎬ主要对该种类型材料的研究进展进行总结分析ꎮ２㊀冷补沥青混合料国外研究现状国外从８０年代初就开始研究和开发常温拌和混合料ꎬ以简化路面修补工序ꎬ达到快速修补的目的ꎬ在这方面ꎬ英国和日本等国家进行了非常系统的研究ꎬ不仅成功地研制出常温混合料产品ꎬ而且实现了大规模的商品化生产ꎮ英国研制的快速道路修补材料在美国㊁加拿大㊁南非等地从－４５ħ低温到路面温度达５４ħ高温等各种气候条件下使用ꎬ效果显著ꎬ修补迅速ꎬ成本比同类的材料降低３０％左右ꎬ该产品选用两种级配:４１１ 北方交通㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１８年㊀第６期标准级配(集料最大粒径６ｍｍ)和细级配(集料最大粒径３ｍｍ)ꎬ粘结材料为Ｅｍｃｏｌ混合液ＥＭＬ[１]ꎮ在美国ꎬＲｉｓｓｅｌ领衔的ＦＨＷＡ研究计划在１９８６年完成了适用于重交通路面修补的冷补沥青混合料设计方法ꎬ该项研究确定了冷补法修补的工艺及存在问题ꎬ研究了现行修补工艺的有效性㊁安全性ꎮ该研究主要侧重于施工方面ꎬ对冷补沥青混合料性能评价试验方法与指标方面的研究较少[２]ꎮＳＨＲＰ中的Ｈ计划对沥青路面养护技术进行了广泛的试验研究ꎬ研究成果涉及沥青路面的应急维修㊁坑槽的养护修补㊁低温季节路面的养护等技术问题ꎬ多数论文都围绕低温气候中出现的技术问题ꎬ通常对修补材料的强度进行测试ꎬ但是对修补材料存储过程中沥青结合料的老化以及材料的老化对混合料工作性能的影响研究较少[３]ꎮＰｒｏｗｅｌｌ和Ｆｒａｎｋｌｉｎ于１９９５年研究了１３种适用于冬季修补的冷补沥青混合料ꎬ该项研究选定了４０个３８００ｍｍˑ７５ｍｍ的坑槽进行了现场测试ꎬ室内试验研究了冷补液裹覆集料的能力㊁沥青膜抗剥落能力㊁沸腾试验㊁混合料的工作性等ꎬ得出了以下结论:混合料的耐久性和稳定性(抵抗推挤作用)指标是评价材料质量好坏的关键指标ꎻ坑槽深度大于５０ｍｍ的要分层铺筑压实ꎻ实验室指标的优劣并不足以决定混合料质量的优劣ꎬ但是它能为混合料的设计和质量控制提供指导和依据ꎻ沥青抽提试验不能准确地测定冷补沥青混合料中冷补液的用量[４]ꎮ日本研究人员广泛采用液体沥青作为冷补沥青混合料的沥青结合料ꎬ生产的混合料经过初步压实后能够较快地粘结成稳定的整体ꎬ修补时也不需在界面喷涂粘结材料ꎬ该产品应用广泛㊁可在冬季寒冷时节施工㊁应用效果较好ꎮ在混合料路用性能试验评价方面ꎬ基于高品质㊁高浓度的乳化沥青㊁改性乳化沥青之上研发了几种高性能的冷补沥青混合料ꎬ经测试其动稳定度ＤＳ可以高达３０００次/ｍｍ以上ꎬ但是产品的生产成本很高[５]ꎮ３ 冷补沥青混合料国内研究现状国内大约在二十世纪９０年代初才逐渐开展了冷补沥青混合料的研究与推广工作ꎬ仅进行了一些较小规模的生产与沥青路面坑槽修补工程ꎮ进入二十一世纪后尤其是近些年来国内各高校及公路科研单位㊁省市公路局等对冷补沥青混合料展开了诸多的研究ꎬ自主研发了一些冷补沥青混合料产品ꎬ解决了进口材料费用高的问题ꎬ部分已成功运用于工程实践ꎬ取得了一定成果ꎮ从１９９４年起ꎬ我国山西太原公路管理局率先开始冷补沥青混合料技术研究ꎬ其袋装混合料产品可在－１５ħ以下用于坑槽修补ꎬ推广至省内１０８国道㊁３０７线寿阳段㊁太长线等项目上进行施工ꎬ应用效果较好[６]ꎮ近年来ꎬ我国沥青路面冷补料相关研究已经取得了很大进展ꎬ研发出的产品种类较多ꎬ研究方向涉及面较广ꎬ将按照沥青混合料添加剂及组成结构分别进行总结ꎮ１９９６年吉林省采用豆油和航空煤油作为沥青稀释剂制成冷补沥青混合料ꎻ东北林业大学也针对黑龙江省气候特点ꎬ研制了分别掺加１８.５％柴油和掺加２０％煤油作为稀释剂的沥青冷补料ꎬ经应用表明ꎬ此类冷补料施工方便㊁造价低廉ꎬ但单纯使用稀释剂路用性能相对一般ꎬ加入添加剂的实质是对沥青进行改性ꎬ弥补沥青稀释后强度的损失ꎬ使混合料强度达到路用要求[７]ꎮ东北林业大学的张海涛[８]等都对溶剂型常温冷补沥青混合料进行了理论及室内试验研究ꎮ东北林业大学通过跟踪试验路的使用情况表明ꎬ所使用的溶剂型冷补沥青混合料能够满足道路使用要求ꎬ试验路使用过程中冷补混合料修补后的坑槽表面均未出现颗粒剥落和松散等病害ꎮ研究结果还表明ꎬ溶剂型常温沥青混合料是一种优良的坑槽修补及养护新材料ꎮ长沙理工大学胡丹[９]㊁华南理工大学刘晓文[１０]等针对冷补沥青混合料做了诸多研究ꎮ主要结论有:对溶剂型冷补沥青混合料的结构组成特点以及终成型强度形成机理有了较为统一的认识ꎬ其强度形成机理也可以用摩尔库伦理论解释ꎻ开发了冷补沥青混合料配合比设计与生产方法ꎻ在冷补沥青混合料性能评价方面也有一定的成果ꎬ主要体现在统一了冷补沥青混合料初始强度和终成型强度试验方法ꎬ基于热拌沥青混合料的水稳定性试验ꎬ对评价冷补沥青混合料水稳定性的试验方法进行了改进ꎮ国内研究人员对冷补沥青混合料的高温稳定性５１１２０１８年㊀第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀刘㊀楠等:冷补沥青混合料研究进展试验评价也进行了一些试验研究ꎬ华南理工大学刘晓文尝试通过改造车辙试验机设计出更适用于冷补沥青混合料的车辙试验ꎬ研究者利用非标准模式下的车辙试验机对冷补沥青混合料进行了车辙试验ꎬ评价指标仅通过碾压１ｈ后坑内冷补沥青混合料的碾压成型情况和车辙㊁拥包程度来评定混合料的抗车辙性能[１０]ꎮ长安大学张争奇等在常见的溶液型冷补沥青液中加入水性环氧组分ꎬ研究其掺量㊁固化剂用量等因素对冷补液性能的影响ꎬ通过试验数据评价性能改善效果ꎬ研制的水性环氧新型冷补混合料耐水性和粘结性均较强ꎬ提高了冷补混合料的抗水损性和施工和易性[１１]ꎮ综上所述ꎬ冷补沥青混合料因具有适应低温雨季施工㊁操作便捷㊁节能环保㊁易于储存等优势ꎬ因此在高速公路路面的维修养护工程中能够实现快速修补沥青路面坑槽ꎬ达到延长路面使用寿命㊁减少环境污染㊁降低养护成本的目标ꎬ其必将成为具有显著经济和社会效益的研究发展方向ꎮ４㊀结论通过对冷补沥青混合料的研究和应用现状进行总结和分析ꎬ初步得到以下结论:(１)稀释型冷补沥青混合料由于具有加工方便㊁施工环境要求较低㊁造价较低等优势ꎬ使其成为目前坑槽修补采用的主要材料类型ꎻ(２)为提高冷补沥青混合料的早期性能ꎬ应在其材料加工阶段ꎬ根据使用要求ꎬ加入适宜的改性剂ꎬ以提高其粘结性能和早期强度ꎻ(３)为加快冷补沥青混合料后期强度的形成ꎬ尽早发挥沥青及其改性剂的粘结强度ꎬ冷补沥青混合料宜采用开级配或半开级配类型ꎮ参考文献[１]㊀王银虎.高速公路沥青路面常温修补树脂型材料研究[Ｄ].南京:东南大学ꎬ２００３.[２]㊀ＲｉｓｓｅｌＭ.Ｃ.ＩｍｐｒｏｖｅｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＰａｔｃｈｉｎｇｏｎＨｉｇｈ－ＶｏｌｕｍｅＲｏａｄｓ[Ｒ].ＲｅｐｏｒｔＦＨＷＡ/ＲＤ－８６/０７６ꎬＦｅｄｅｒａｌＨｉｇｈｗａｙＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎꎬＵ.Ｓ.ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎꎬＷａｓｈｉｎｇｔｏｎꎬＤ.Ｃ.ꎬ１９８６.[３]㊀ＷｉｌｓｏｎꎬＴ.Ｐ.ꎬＳｔｒａｔｅｇｉｃＨｉｇｈｗａｙＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒａｍＰｏｔｈｏｌｅＲｅｐａｉｒＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＰｒｏｃｅｄｕｒｅｓ[Ｒ].ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＲｅｃｏｒｄꎬ１９９３:２７－３２.[４]㊀ＰｒｏｗｅｌｌＢꎬＦｒａｎｋｌｉｎＡ.Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｃｏｌｄｍｉｘｅｓｆｏｒｗｉｎｔｅｒｐｏｔｈｏｌｅｒｅｐａｉｒ[Ｊ].ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＲｅｃｏｒｄ:ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＢｏａｒｄꎬ１９９６(１５２９):７６－８５. [５]㊀ＦｒｅｄＣ.Ｐｏｔｈｏｌｅｓ:ｃｏｌｄ－ｍｉｘｃａｎｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓ[Ｊ].ＢｅｔｔｅｒＲｏａｄｓꎬ１９９９(３):２０－２２.[６]㊀马全红ꎬ邢雪婷ꎬ许雪松ꎬ等.冷补沥青混合料的制备及其性能分析[Ｊ].东南大学学报ꎬ２０１６ꎬ４６(３):５９４－５９８. [７]㊀张涛.冷拌冷铺沥青混合料的研究[Ｄ].重庆:重庆大学ꎬ２００７.[８]㊀张海涛ꎬ张立宁.溶剂型常温沥青混合料的生产和施工技术[Ｊ].东北林业大学学报ꎬ２００１ꎬ２９(６):６０－６３. [９]㊀胡丹.沥青路面坑槽冷补材料研究[Ｄ].长沙:长沙理工大学ꎬ２００８.[１０]㊀刘晓文.冷补沥青混合料研究[Ｄ].广州:华南理工大学ꎬ２０１０.[１１]㊀张争奇ꎬ王素青ꎬ路国栋ꎬ等.水性环氧冷补沥青液的性能与制备工艺[Ｊ].建筑材料学报ꎬ２０１８ꎬ３０(４):２８６－２９１.ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｆＣｏｌｄ－ｐａｔｃｈＡｓｐｈａｌｔＭｉｘｔｕｒｅｓＬＩＵＮａｎ１ꎬＲＥＮＪｕｎ￣ｄａ１ꎬＣＨＥＮＱｉａｎ１ꎬＨＡＯＰｉ￣ｌｉｎ２(１.ＬｉａｏｎｉｎｇＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＳｈｅｎｙａｎｇ１１００１５ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＨｉｇｈｗａｙＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎＢｕｒｅａｕｏｆＬｉａｏｎｉｎｇＰｒｏｖｉｎｃａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＤｅｐａｒｔｍｅｎｔꎬＳｈｅｎｙａｎｇ１１０００５ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ㊀Ｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｕｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｔｅｎｄｅｎｃｙｏｆｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄｏｖｅｒｓｅａｓｃｏｌｄ－ｐａｔｃｈａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄꎬｔｈｅｔｙｐｅｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃｏｍｍｏｎａｄｄｉｔｉｖｅｓｏｆｃｏｌｄ－ｐａｔｃｈａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅｓａｒｅｌｉｓｔｅｄꎬａｎｄｒｅａｓｏｎａｂｌｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｃｏｌｄ－ｐａｔｃｈａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅｓａｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄꎬｓｏａｓｔｏｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｕｓａｇｅｏｆｃｏｌｄ－ｐａｔｃｈａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀Ｃｏｌｄ－ｐａｔｃｈａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅｓꎻＡｄｄｉｔｉｖｅｓꎻＤｅｖｅｌｏｐｉｎｇｔｅｎｄｅｎｃｙ６１１ 北方交通㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１８年㊀第６期。
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冷补沥青混合料研究现状
作者：姚运飞
来源：《建筑工程技术与设计》2014年第16期
【摘要】沥青路面在长期的使用过程中容易产生松散、坑洞、剥落等病害，为防止更大范围更深层次的破坏，必须对路面进行及时修补。
冷补沥青混合料不需加热、不受天气和施工环境限制、可实现全天候随用随补的路面修补，大大提高了路面的养护效率和行车安全性。
因此，积极开展冷补沥青混合料性能研究，有着非常重要的现实意义。
【关键词】沥青混合料；冷补沥青混合料
一、冷补沥青混合料解析
冷补沥青混合料是事先将沥青混合料在常温或中温下预拌好，用袋装或堆放储存，当发现路面上出现坑洞时，随时取料运到现场，能在常温或低温下进行路面修补的高科技材料。
成品冷补沥青混合料可长期储存，采用袋装密封储存时，存放期可达半年至二年。
进行坑槽修补时可随用随取，用多少取多少，不会造成材料的浪费。
同时冷补沥青混合料的生产和使用过程中，避免了高温作业和烟熏火燎，大大改善了修补条件，降低了劳动强度和对施工人员身体的伤害；不会产生沥青黑烟、废料，有利于保护环境。
二、冷补沥青混合料的特性
最关键的是冷补沥青混合料突破了传统路面修补方式的季节限制，不需要加热，不需要封闭交通，可以实现在任何天气条件下道路的及时修补，避免路面病害进一步扩大，延长道路的使用寿命，大大提高了路面的养护效率和通行的安全性。
从经济角度来说，与普通热拌沥青混合料相比，虽然冷补沥青混合料由于加入了改性剂和添加了溶剂而使得材料成本略微提高。
但冷补沥青混合料的拌和和施工都在常温下进行，不消耗燃料，可节省大量能源和资金。
从长远来看，冷补沥青混合料能够及时修补路面出现的破损，防止病害随时间加速恶化，有效延长了道路的使用寿命，为以后的维修养护节省了大量的资金。
冷补沥青混合料是一种具有很大工程应用价值和社会经济效益的养护产品。
三、学界研究现状
1、国外研究现状
为简化路面修补工序，达到快速修补的目的，国外发达国家早在 20 世纪的三十年代就开始研究冷补沥青混合料。
他们进行了较系统的研究，其混合料按不同使用目的来设计配合比，不仅成功地研制出常温混合料产品，而且实现了大规模的商品化生产，形成了相应稳定的产品系列和较成熟的工艺技术[3]。
加拿大的冷补沥青混合料，不用矿粉或矿粉用量极少，仅 1%～2%，其强度是依靠粗集料的嵌挤和骨架作用。
例如，加拿大 TCG 材料公司推出一种名为 QPR2000 的储存式沥青混合料，采用稀释改性沥青作为结合料，将沥青、溶剂、聚合物以及经过挑选的集料，以一定的方法配制而成[4]。
该冷补沥青混合料具有很好的粘结性，和混凝土、钢铁等都有很好的粘附性，施工时不需要粘结层或撒布防水层的乳剂。
袋装密封情况下可保存1年左右。
施工允许的温度范围在-15℃～38℃之间。
美国的冷补沥青混合料，矿粉用量一般在 2%～10%之间，其强度主要是依靠采用合理的配比，使矿质骨料的级配和沥青添加剂的用量达到最佳值，从而使沥青混合料具有更大的粘聚力和内摩阻力。
如美国 Perma-Patch 永久性修补材料。
该混合料是即开即用的流体砂浆状混合料，具有非常好的施工和易性。
该材料对压力非常敏感，交通量越大成型的越快。
无论干燥的还是潮湿的表面，均能牢固的粘结到石头、木头、钢铁、沥青和混凝土上。
用铁锹、耙子等简易手工工具即可进行修补施工，几乎不受气温条件的影响，在-28℃至40℃的气温下均可使用，Perma-Patch 每袋包装大约27公斤，密封状态下最少能保存一年。
Perma-Patch 被各州的交通部门的工程师用于数以千计的高速公路和桥梁的修补中，表现出很好的可靠性和耐久性。
法国的JeanIafebvre公司提出Grifibre混合料是基于0～0.6cm 和0～1cm间断级配骨料，冷拌掺纤维的断级配沥青混合料。
该混合料是将聚丙烯晴纤维（剂量标准为 0.1%～0.2%）加入干骨料中，再与经 EVA 改性的乳液拌合而成。
这种混合料可以利用常规的稀浆封层摊铺机进行铺筑，纤维组织的增加可以减少混合料的离析，减少石屑流失，同时增强了其抗裂性能；EVA 增加粘结力，温度敏感性，流变状况和附着力。
2、国内研究现状
在国内对冷补沥青混合料的开发比较晚，大约在九十年代初国内才逐渐着手开发冷补沥青混合料。
河北省河间市交通局公路管理站研制的低温混合料配方为：在沥青中参加RM55号溶剂15%-20%，在沥青与溶剂油混合液中，在掺加植物油添加剂3%-8%，混合料中沥青用量为3%-5.5%。
低温混合料的制备程序为：在120℃，100号沥青中加入溶剂油，经胶体磨混合为常温液体沥青；根据贮存时间的要求和气温高低，加入适量的添加剂；
辽宁省北镇市公路段研制的低温混合料配方为：在沥青中掺加-20号轻油作为溶剂油，用量为15%-20%，在沥青与溶剂油混合液中，再参加TZ-1号植物油添加剂，用量为混合油的10%，混合料中沥青用量为6%左右。
在多年的养护工程实践中，该低温混合料也取得了良好的效果。
北京交科新材料技术公司，依托于交通部科学研究院的资源优势，与美国、日本等发达国家的多家研究机构和材料生产商合作，推出了交科冷补沥青材料。
1997年由长安大学（原西安公路交通大学）张秀华老师等研制HU-L冷补沥青混合料[9]。
HU-L冷补添加剂为棕色油状、有粘性感、略带有刺激性气味的粘稠液体，此添加剂还易挥发，所以要密封保存。
对重交通道路沥青和中轻交通道路沥青经此添加剂改性后，均可用来生产冷补料。
此混合料成形慢，在碾压成型与初期交通荷载作用工程中要经过一个变形阶段，在此变形阶段中，不断完善与旧路面周边各坑槽底部的粘结最终形成一个整体，在此阶段路面虽有发软感觉，但不粘铁锨，不粘鞋底，不粘车轮，不会出现车辙。
此混合料属环保型材料，施工时不会污染环境，不会损害施工人员的健康，基本不受天气影响，施工过程简单，大大降低施工成本。
结论
冷补沥青混合料主要有以下特点，生产成本低，环保方面得到较大改善，施工受气候影响小，经济与社会效益显著，使用特性良好由于冷补沥青混合料具有热补沥青混合料所不具有的一些技术特性，所以在实际的路面养护修补作业中就显示出了其明显的优越性和广阔的市场前景。
参考文献
[1] The Department of Public Works. Asphalt Patching Program [J]. City of Greeley，1998，（3）：1-20
[2] 孙祖望.沥青路面养护维修技术的发展与新材料、新工艺、新技术的应用（三）[J].建设机械技术与管理，2004，（9）：57-60
[3]常魁和、高群.公路沥青路面养护新技术.人民交通出版社.2001.6。