冷补沥青混合料性能评价方法研究

1、 第9卷第18期2009年9月167121819(2009 1825593204科学技术与工程Science Technol ogy and EngineeringVol 19No 118Sep. 20092009Sci 1Tech 1Engng 1冷补沥青混合料性能评价方法研究刘晓文(华南理工大学土木与交通学院, 广州510640摘要我国尚无冷补沥青混合料路用性能系统科学的评价体系。通过查阅大量文献, 参考国内外对冷补沥青混合料性能的评价方法, 并推荐一些较科学的试验评价方法。关键词坑槽修补冷补沥青混合料试验评价方法中图法分类号U416. 217U414; 文献标志码 A冷补沥青混合料(以下

2、简称冷补料 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, 以修补沥青路面, 坑洞11, 使混合料在摊铺碾压前具有较好的和易性, 同时改善粘附、粘结和水稳性能, 并随着隔离剂的挥发和行车压实作用使其强度和密实度不断增加3。工方便、节能环保、适, 备受养护部门的青睐。20世纪90年代, 国外冷补材料开始进入中国, 最后达到与普通沥青混合料相同甚至更高的路用性能。冷补料由“冷补液”和集料组成。冷补液是由基质沥青(70#110# 、隔离剂(一般为-20#0#车用柴油 和专用添加剂组成(参考配方从而带动了我国对冷补料的研发。经过近二十年的努力

3、, 相继出现了许多国内自主品牌的冷补料。但国内生产的冷补料质量良莠不齐, 国内又尚无评价冷补料路用性能成熟的、系统的试验方法和指标体系。新颁布的公路沥青路面施工技术规范(JTG F402 , 虽针对冷补料2004 (以下简称规范见表1 。其中, 冷补液是将预热后的基质沥青(一般为120140 与柴油、添加剂按比例借助于机械搅拌或泵循环装置搅拌均匀后储存在沥青罐中。冷补料生产时先将冷补液预热至80100, 集料预热至7080, 投入拌和楼中或人的性能提出了一些试验方法和评价指标2, 但不够工搅拌均匀, 即制成成品冷补料, 最后将冷补料装袋或堆积储存。生产工艺流程见图1。表1季节冷补液参考配方材料

4、施工温度柴油标号柴油用量(占冷补液质量系统且存在许多明显不足, 给道路养护部门评价和选择冷补料带来很多困惑, 一定程度上阻碍了冷补技术的推广。本文通过分析国内外对于评价冷补料性能指标及相应的试验方法, 参考交通部公路科学研究院对冷补料技术研究的相关资料, 推荐一些较科学的试验评价方法。冬季>10-20#,-10#,0#20%26%春秋季10220#18%22%210%315%夏季>220#16%20%添加剂用量2009年5月22日收到 5594科学技术与工程9卷插入测试盒侧壁的小孔中, 贯入过程持续时间为4s 左右, 记录贯入仪上的读数; 取三个试件贯入仪读数的平均值记为该冷补料的

5、贯入强度W 。要求贯入强度W 在0154之间, 34之间为最佳 。图1生产工艺流程图2冷补料的性能评价体系211黏附性2、贯入头2互相粘结, 在低温环境下不松散的特性。规范规定的黏聚性试验方法:将冷补材料800g 装入马歇尔试模中, 放入4恒温室中(23 h, 取出后双面各击实5次, 制作试件, 脱模后放在标准筛上, 将其直立并使试件沿筛框来回滚动20次, 破损率不得大于40%。该试验方法存在两点不足:(1 未对标准筛筛孔的尺寸进行说明。(2 规定试验冷补材料质量而不是击实后试件的高度 。推荐的试验方法:将700g 左右的冷补料装入马歇尔试模中, 放在4恒温室中保温3h 以上; 取出后双面击实

6、各5次, 制作成马歇尔试件, 试件高度应满足51mm ±113mm; 将其脱模后称重(G 并迅速放在标准筛上(标准筛底部为直径305规范规定:(裹复面积 :在1000mL 的干净烧杯中注入800mL 左右的蒸馏水, 加热至沸腾; 取250g 的冷补料放入沸水中, 以1周/秒的速率用玻璃棒搅拌, 持续3m in; 停止加热并将水面上漂浮的沥青撇去以免二次裹附; 将水冷却至室温, 倒掉水分并将湿混合料放到白纸上; 观察、评定粘附性等级。冷补液黏附性等级评价标准与普通沥青黏附性试验(T06161993 标准相同。要求黏附性等级达到5级。212施工和易性和易性是指混合料铺筑前被操作以及现场铺

7、筑过程中摊铺、压实的难易程度, 可分为疏松性和可压实性两个方面。目前国际上评价冷补料和易性的方法有:经验判断法、击实与强度试验、磨耗损失试验、坍落试验4等。这些方法对和易性的反映均存在片面性, 且对和易性的影响因素考虑较少。推荐贯入试验方法:将冷补料放入贯入测试盒(见图2 中装满, 注意松散放入, 勿需压实; 置于4的冰箱中保温3h 以上; 将贯入头匀速完全图3滚动试验仪 18期刘晓文:冷补沥青混合料性能评价方法研究表2冷补液及冷补料技术标准试验名称性能控制标准4001000(冬季5595mm 、筛孔为2615mm , 见图3 , 盖上盖。将标准筛直立, 使试件沿筛框来回滚动20次, 大约每秒

8、一次; 打开筛盖, 称取最大的一块的质量(G 1 , 计算残留率C 。要求残留率:C =(G 1/G ×100%60%。214强度21411初始强度试验方法赛波特黏度(50, 3mm 冷补液黏度7001800(春秋季 15003000(夏季T06231993黏附性试验贯入试验黏聚性试验马歇尔试验浸水马歇尔试验冻融劈裂试验黏附性施工和易性黏聚性初始强度成型强度水稳性5级0154本文211本文212本文213本文21411本文21412T 07092000T 07292000冷补料初始强度评价的目的是保证修补的坑槽不致被车轮碾压出较大的轮迹, 为路面早期开放交通提供一个依据, 而规范未给

9、出该指标的评价方法。推荐试验方法:采用马歇尔试验法, 取冷补料1000g 左右(以试件高度符合6315±113mm 为标60%315kN 5kN 75%70准 , 常温下正反面各击75次, 脱模后测定马歇尔稳定度。初始稳定度要求大于315k N 。21412成型强度3能的试验方法和评价体系, 而国外冷补料性能评价的侧重点也有所不同, 因此需要制定更加科学合理且适合我国国情的冷补料性能评价标准。在制定试验方法和技术标准时, 应注意以下两个问题:(1 要充分考虑冷补料的自身特点, 解决好高间要求, 试验方法1, 双面各击实110烘箱中养生24h, 取出后再双面各击实25次,再连同试模在室

10、温中竖立放置24h, 脱模后在60恒温水槽中养生30m in, 进行马歇尔试验。该试验方法同样存在规定试件质量而不是击实后试件高度的问题。推荐的修正马歇尔试验:称取1100g 左右的冷补料在常温下装入马歇尔试模中, 双面击实25次; 连同试模一起以侧面竖立方式置110烘箱中养生24h, 取出后再双面击实25次, 制作成马歇尔试件, 试件高度应满足6315mm ±113mm; 脱模后在25恒温水槽中养生30m in, 进行马歇尔试验, 测试其稳定度M S ; 另一组试件脱模后在25恒温水槽中养生48h, 进行马歇尔试验, 测试其稳定度M S 1, 计算残留稳定度M S 0=(M S 1

11、/MS ×100%。要求稳定度M S 5kN , 残留稳定性M S 085%。冷补料技术标准和试验方法总览, 见表2。温时强度衰减和有机溶剂挥发、疏松性和可压实性5这两对矛盾。(2 技术性能的评价应根据修补时机、气候条件等有所侧重。比如在热带地区, 混合料应侧重高温稳定性的要求; 在寒冷地区, 应侧重和易性的要求; 而在潮湿多雨地区, 应侧重耐水性的要求等。参考文献1刘海苹, 杨扬, 董希斌. 冷补沥青混合料在路面坑槽修补中的运用. 森林工程, 2006; (2 :36382JTG F40-2004. 公路沥青路面施工技术规范.3李勇. 沥青路面冷补技术的特点与应用. 筑路机械与施工

12、机械化, 2005; (6 :26284薛明, 刘勇. 冷补沥青混合料和易性分析与评价方法. 城市道桥与防洪, 2007; (4 :1371405杨枫, 张洋. 冷补材料在道路养护工程中的应用. 华东公路,2003; (4 :6163(下转第5599页 18期区展锴:大跨度预应力连续梁桥的施工控制技术5599在控制断面预埋传感器, 对结构应变进行测试、分析, 研究混凝土收缩、徐变、温度对应变测试的影响, 并采用恰当方法予以修正, 是掌握结构的真实应力状况的关键。通过应力监测, 对于可能发生开裂的部位或安全储备不足的截面采取补救措施, 防患于未然。本文的桥梁施工阶段的应力监测监控, 可为桥梁施工

13、的各个阶段提供准确可靠的测试数据, 以保证工程施工质量和施工安全, 并可为桥梁建成以后的长期健康监测和状态评估提供基础性的科学数据。参考文献1徐君兰. 大跨度桥梁施工控制. 北京:人民交通出版社, 20002刘成龙, 张焕新, 廖卓涛, 等. 虎门大桥270m 连续刚构桥施工测量控制与挠度监测. 中国土木工程学会桥梁及结构工程学会第十二届年会. 广州, 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页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