冷補瀝青混合料性能評價方法研究

1、 第9卷第18期2009年9月167121819(2009 1825593204科學(xué)技術(shù)與工程Science Technol ogy and EngineeringVol 19No 118Sep. 20092009Sci 1Tech 1Engng 1冷補瀝青混合料性能評價方法研究劉曉文(華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院, 廣州510640摘要我國尚無冷補瀝青混合料路用性能系統(tǒng)科學(xué)的評價體系。通過查閱大量文獻, 參考國內(nèi)外對冷補瀝青混合料性能的評價方法, 并推薦一些較科學(xué)的試驗評價方法。關(guān)鍵詞坑槽修補冷補瀝青混合料試驗評價方法中圖法分類號U416. 217U414; 文獻標(biāo)志碼 A冷補瀝青混合料(以下

2、簡稱冷補料 是事先將瀝青混合料在常溫或中溫下預(yù)拌好, 用袋裝或堆放儲存, 當(dāng)發(fā)現(xiàn)路面上出現(xiàn)坑洞時, 隨時取料運到現(xiàn)場, 以修補瀝青路面, 坑洞11, 使混合料在攤鋪碾壓前具有較好的和易性, 同時改善粘附、粘結(jié)和水穩(wěn)性能, 并隨著隔離劑的揮發(fā)和行車壓實作用使其強度和密實度不斷增加3。工方便、節(jié)能環(huán)保、適, 備受養(yǎng)護部門的青睞。20世紀(jì)90年代, 國外冷補材料開始進入中國, 最后達(dá)到與普通瀝青混合料相同甚至更高的路用性能。冷補料由“冷補液”和集料組成。冷補液是由基質(zhì)瀝青(70#110# 、隔離劑(一般為-20#0#車用柴油 和專用添加劑組成(參考配方從而帶動了我國對冷補料的研發(fā)。經(jīng)過近二十年的努力

3、, 相繼出現(xiàn)了許多國內(nèi)自主品牌的冷補料。但國內(nèi)生產(chǎn)的冷補料質(zhì)量良莠不齊, 國內(nèi)又尚無評價冷補料路用性能成熟的、系統(tǒng)的試驗方法和指標(biāo)體系。新頒布的公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F402 , 雖針對冷補料2004 (以下簡稱規(guī)范見表1 。其中, 冷補液是將預(yù)熱后的基質(zhì)瀝青(一般為120140 與柴油、添加劑按比例借助于機械攪拌或泵循環(huán)裝置攪拌均勻后儲存在瀝青罐中。冷補料生產(chǎn)時先將冷補液預(yù)熱至80100, 集料預(yù)熱至7080, 投入拌和樓中或人的性能提出了一些試驗方法和評價指標(biāo)2, 但不夠工攪拌均勻, 即制成成品冷補料, 最后將冷補料裝袋或堆積儲存。生產(chǎn)工藝流程見圖1。表1季節(jié)冷補液參考配方材料

4、施工溫度柴油標(biāo)號柴油用量(占冷補液質(zhì)量系統(tǒng)且存在許多明顯不足, 給道路養(yǎng)護部門評價和選擇冷補料帶來很多困惑, 一定程度上阻礙了冷補技術(shù)的推廣。本文通過分析國內(nèi)外對于評價冷補料性能指標(biāo)及相應(yīng)的試驗方法, 參考交通部公路科學(xué)研究院對冷補料技術(shù)研究的相關(guān)資料, 推薦一些較科學(xué)的試驗評價方法。冬季>10-20#,-10#,0#20%26%春秋季10220#18%22%210%315%夏季>220#16%20%添加劑用量2009年5月22日收到 5594科學(xué)技術(shù)與工程9卷插入測試盒側(cè)壁的小孔中, 貫入過程持續(xù)時間為4s 左右, 記錄貫入儀上的讀數(shù); 取三個試件貫入儀讀數(shù)的平均值記為該冷補料的

5、貫入強度W 。要求貫入強度W 在0154之間, 34之間為最佳 。圖1生產(chǎn)工藝流程圖2冷補料的性能評價體系211黏附性2、貫入頭2互相粘結(jié), 在低溫環(huán)境下不松散的特性。規(guī)范規(guī)定的黏聚性試驗方法:將冷補材料800g 裝入馬歇爾試模中, 放入4恒溫室中(23 h, 取出后雙面各擊實5次, 制作試件, 脫模后放在標(biāo)準(zhǔn)篩上, 將其直立并使試件沿篩框來回滾動20次, 破損率不得大于40%。該試驗方法存在兩點不足:(1 未對標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔的尺寸進行說明。(2 規(guī)定試驗冷補材料質(zhì)量而不是擊實后試件的高度 。推薦的試驗方法:將700g 左右的冷補料裝入馬歇爾試模中, 放在4恒溫室中保溫3h 以上; 取出后雙面擊實

6、各5次, 制作成馬歇爾試件, 試件高度應(yīng)滿足51mm ±113mm; 將其脫模后稱重(G 并迅速放在標(biāo)準(zhǔn)篩上(標(biāo)準(zhǔn)篩底部為直徑305規(guī)范規(guī)定:(裹復(fù)面積 :在1000mL 的干凈燒杯中注入800mL 左右的蒸餾水, 加熱至沸騰; 取250g 的冷補料放入沸水中, 以1周/秒的速率用玻璃棒攪拌, 持續(xù)3m in; 停止加熱并將水面上漂浮的瀝青撇去以免二次裹附; 將水冷卻至室溫, 倒掉水分并將濕混合料放到白紙上; 觀察、評定粘附性等級。冷補液黏附性等級評價標(biāo)準(zhǔn)與普通瀝青黏附性試驗(T06161993 標(biāo)準(zhǔn)相同。要求黏附性等級達(dá)到5級。212施工和易性和易性是指混合料鋪筑前被操作以及現(xiàn)場鋪

7、筑過程中攤鋪、壓實的難易程度, 可分為疏松性和可壓實性兩個方面。目前國際上評價冷補料和易性的方法有:經(jīng)驗判斷法、擊實與強度試驗、磨耗損失試驗、坍落試驗4等。這些方法對和易性的反映均存在片面性, 且對和易性的影響因素考慮較少。推薦貫入試驗方法:將冷補料放入貫入測試盒(見圖2 中裝滿, 注意松散放入, 勿需壓實; 置于4的冰箱中保溫3h 以上; 將貫入頭勻速完全圖3滾動試驗儀 18期劉曉文:冷補瀝青混合料性能評價方法研究表2冷補液及冷補料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)試驗名稱性能控制標(biāo)準(zhǔn)4001000(冬季5595mm 、篩孔為2615mm , 見圖3 , 蓋上蓋。將標(biāo)準(zhǔn)篩直立, 使試件沿篩框來回滾動20次, 大約每秒

8、一次; 打開篩蓋, 稱取最大的一塊的質(zhì)量(G 1 , 計算殘留率C 。要求殘留率:C =(G 1/G ×100%60%。214強度21411初始強度試驗方法賽波特黏度(50, 3mm 冷補液黏度7001800(春秋季 15003000(夏季T06231993黏附性試驗貫入試驗黏聚性試驗馬歇爾試驗浸水馬歇爾試驗凍融劈裂試驗黏附性施工和易性黏聚性初始強度成型強度水穩(wěn)性5級0154本文211本文212本文213本文21411本文21412T 07092000T 07292000冷補料初始強度評價的目的是保證修補的坑槽不致被車輪碾壓出較大的輪跡, 為路面早期開放交通提供一個依據(jù), 而規(guī)范未給

9、出該指標(biāo)的評價方法。推薦試驗方法:采用馬歇爾試驗法, 取冷補料1000g 左右(以試件高度符合6315±113mm 為標(biāo)60%315kN 5kN 75%70準(zhǔn) , 常溫下正反面各擊75次, 脫模后測定馬歇爾穩(wěn)定度。初始穩(wěn)定度要求大于315k N 。21412成型強度3能的試驗方法和評價體系, 而國外冷補料性能評價的側(cè)重點也有所不同, 因此需要制定更加科學(xué)合理且適合我國國情的冷補料性能評價標(biāo)準(zhǔn)。在制定試驗方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時, 應(yīng)注意以下兩個問題:(1 要充分考慮冷補料的自身特點, 解決好高間要求, 試驗方法1, 雙面各擊實110烘箱中養(yǎng)生24h, 取出后再雙面各擊實25次,再連同試模在室

10、溫中豎立放置24h, 脫模后在60恒溫水槽中養(yǎng)生30m in, 進行馬歇爾試驗。該試驗方法同樣存在規(guī)定試件質(zhì)量而不是擊實后試件高度的問題。推薦的修正馬歇爾試驗:稱取1100g 左右的冷補料在常溫下裝入馬歇爾試模中, 雙面擊實25次; 連同試模一起以側(cè)面豎立方式置110烘箱中養(yǎng)生24h, 取出后再雙面擊實25次, 制作成馬歇爾試件, 試件高度應(yīng)滿足6315mm ±113mm; 脫模后在25恒溫水槽中養(yǎng)生30m in, 進行馬歇爾試驗, 測試其穩(wěn)定度M S ; 另一組試件脫模后在25恒溫水槽中養(yǎng)生48h, 進行馬歇爾試驗, 測試其穩(wěn)定度M S 1, 計算殘留穩(wěn)定度M S 0=(M S 1

11、/MS ×100%。要求穩(wěn)定度M S 5kN , 殘留穩(wěn)定性M S 085%。冷補料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和試驗方法總覽, 見表2。溫時強度衰減和有機溶劑揮發(fā)、疏松性和可壓實性5這兩對矛盾。(2 技術(shù)性能的評價應(yīng)根據(jù)修補時機、氣候條件等有所側(cè)重。比如在熱帶地區(qū), 混合料應(yīng)側(cè)重高溫穩(wěn)定性的要求; 在寒冷地區(qū), 應(yīng)側(cè)重和易性的要求; 而在潮濕多雨地區(qū), 應(yīng)側(cè)重耐水性的要求等。參考文獻1劉海蘋, 楊揚, 董希斌. 冷補瀝青混合料在路面坑槽修補中的運用. 森林工程, 2006; (2 :36382JTG F40-2004. 公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范.3李勇. 瀝青路面冷補技術(shù)的特點與應(yīng)用. 筑路機械與施工

12、機械化, 2005; (6 :26284薛明, 劉勇. 冷補瀝青混合料和易性分析與評價方法. 城市道橋與防洪, 2007; (4 :1371405楊楓, 張洋. 冷補材料在道路養(yǎng)護工程中的應(yīng)用. 華東公路,2003; (4 :6163(下轉(zhuǎn)第5599頁 18期區(qū)展鍇:大跨度預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋的施工控制技術(shù)5599在控制斷面預(yù)埋傳感器, 對結(jié)構(gòu)應(yīng)變進行測試、分析, 研究混凝土收縮、徐變、溫度對應(yīng)變測試的影響, 并采用恰當(dāng)方法予以修正, 是掌握結(jié)構(gòu)的真實應(yīng)力狀況的關(guān)鍵。通過應(yīng)力監(jiān)測, 對于可能發(fā)生開裂的部位或安全儲備不足的截面采取補救措施, 防患于未然。本文的橋梁施工階段的應(yīng)力監(jiān)測監(jiān)控, 可為橋梁施工

13、的各個階段提供準(zhǔn)確可靠的測試數(shù)據(jù), 以保證工程施工質(zhì)量和施工安全, 并可為橋梁建成以后的長期健康監(jiān)測和狀態(tài)評估提供基礎(chǔ)性的科學(xué)數(shù)據(jù)。參考文獻1徐君蘭. 大跨度橋梁施工控制. 北京:人民交通出版社, 20002劉成龍, 張煥新, 廖卓濤, 等. 虎門大橋270m 連續(xù)剛構(gòu)橋施工測量控制與撓度監(jiān)測. 中國土木工程學(xué)會橋梁及結(jié)構(gòu)工程學(xué)會第十二屆年會. 廣州, 1996Con trol Technology for L ong 2span Prestressed ConcreteCon ti n uous Beam Br i dge Con structi onOU Zhan 2kai(South C

14、hina University of Technol ogy, P . R. AbstractBy intr oducing the cantilever mp les, the basic step s of large -s pan cantilever constructi on monit ele ment calculati on model, the structure of arch, gets the linear of strain .Key advance arch linear strain(上接第5595頁Study on Performance Eva lua ti

15、on M ethods of Cold Pa tch A spha lt M i xtureL IU Xiao 2wen(Civil Engineering and Traffic Colleg, South China University of Technol ogy, Guangzhou 510640, P . R. China AbstractThere is still no syste m ic and scientific methods syste m f or evaluating the perfor mance of cold patch as phalt m ixture in China . Thr ough consulting a large nu mber of literature, making referenc