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CN101353481A - 热拌冷铺道面快速修复沥青混合料 - Google Patents

热拌冷铺道面快速修复沥青混合料 Download PDF

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CN101353481A
CN101353481A CNA2007100442011A CN200710044201A CN101353481A CN 101353481 A CN101353481 A CN 101353481A CN A2007100442011 A CNA2007100442011 A CN A2007100442011A CN 200710044201 A CN200710044201 A CN 200710044201A CN 101353481 A CN101353481 A CN 101353481A
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cold
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CNA2007100442011A
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凌建明
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Tongji University
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Tongji University
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Abstract

本发明涉及道面修复沥青混合料,公开了一种热拌冷铺道面修复沥青混合料,该沥青混合料由改性沥青、添加剂和集料组成,其中,添加剂包括稀释剂、石油树脂和抗剥落剂,集料包括粗集料、细集料和矿粉,配制液体沥青时,以改性沥青的重量为基准,稀释剂重量百分比为14%-22%,石油树脂重量百分比为1.8-2.2%,抗剥落剂重量百分比为0.4%-0.6%。本发明的沥青混合料综合性强,在疏松性、压实性、初始强度、和易性,成型后混合料的强度、抗水损害性能、储存性能均表现优良,且拌制容易,操作简便,适合实际应用与推广。

Description

热拌冷铺道面快速修复沥青混合料
技术领域
本发明涉及道面修复沥青混合料,具体涉及一种热拌冷铺道面修复沥青混合料。
背景技术
道面是机场飞行区最主要的基础设施,承担着飞机起降、滑行和停放等重要任务,是机场功能得以充分发挥的基本平台。但是,由于荷载因素和环境因素的反复作用,道面结构在使用过程中会逐渐产生损坏,如水泥混凝土道面的各种断裂、板体破碎、接缝破碎、填缝料损坏、坑洞、修补损坏等,沥青混凝土道面的松散、裂缝、轮辙、坑洞、沉陷等。机场道面的有些损坏主要影响道面的服务性能,而有些损坏则直接对飞机的飞行安全构成威胁,其后果要比普通公路或城市道路的路面损坏严重得多,因此必须得到及时修复。
然而,从目前我国机场道面的快速修复技术来看,无论对于水泥混凝土道面还是沥青混凝土道面,在修复材料、装备、工艺等方面都存在诸多不足之处,难以满足机场持续增长的航空运输对道面快速修复的技术要求。
目前,我国机场沥青混凝土跑道损坏修复主要采取两种措施:热沥青混合料修复和冷铺沥青混合料修复。热拌冷铺沥青混合料是用特别配制的沥青与集料在热态下拌和,形成一种在常温下呈松散状态,装袋后易储存,可随时供道面维修使用的沥青混合料。热拌冷铺沥青混合料作为一种特殊的混合料,其工作原理和设计方法与热拌热铺沥青混合料既有相同之处,又有所差别。
热拌热铺沥青混合料用于稍大面积的道面损坏修复,修复工作在夜间停航期间进行,不耽误第二天通航,但由于普通热拌沥青混合料搅拌、压实须保证很高的温度,故通常只适用于位置相对集中、工程量较大的道面维修工程;而对分散性大,工程量小的道面修补工程很不方便,尤其在冬春季和雨雪天气,受气温的限制更大。而目前修复所用的热拌沥青混合料均由人工现场拌制,许多施工参数如沥青温度、沥青用量、拌和温度等很难控制,拌和均匀性也难以保证,造成修补后的道面性能维持时间较短,修复后的道面易反复损坏。因此,像虹桥国际机场跑道道面这样的突发性损坏的应急抢修,常采用冷铺沥青混合料。但目前机场所用冷铺料大多价格昂贵,而且使用效果也不尽如人意,仅仅起到填补坑洞的作用,无法压实、结硬,飞机经过后会产生推挤现象。
国内已出现一些热拌冷铺沥青混合料,如香港“安固补路通”和国产“科宁”冷铺沥青混合料,但由于修复材料性能上的缺陷,修复后的道面往往只能维持很短的时间而又重新损坏,特别是在雨天仅能维持1~2小时,且修复道面的使用性能还不能达到预期的效果。维修时采用全厚度修补,操作流程包括铣刨、洒油、摊铺、碾压等。英国、加拿大、日本等国也有一些热拌冷铺的沥青混合料产品,但大多配方未知,且使用性能上有着不同的缺陷。
发明内容
本发明根据机场沥青混凝土道面快速修复的技术要求,提供了一种综合性能优良的新型热拌冷铺沥青混合料,可用于沥青道面或水泥道面的应急性抢修,和沥青混凝土道面日常维修。
本发明采用了下述技术方案:
一种热拌冷铺道面快速修复沥青混合料,由改性沥青、添加剂和集料组成,添加剂包括稀释剂、石油树脂和抗剥落剂,集料包括粗集料、细集料和矿粉,配制液体沥青时,以改性沥青的重量为基准,稀释剂重量百分比为14%-22%,石油树脂重量百分比为1.8-2.2%,抗剥落剂重量百分比为0.4%-0.6%。
冷铺沥青混合料主要由矿料(即集料)、沥青和矿粉组成,其性能与沥青的粘结性能密切相关:一是沥青与矿料间的粘附作用,其粘附性直接影响混合料的强度和水稳定性;二是不同矿料颗粒表面的沥青之间的相互粘结作用,关系到混合料是否疏松、是否容易压实和强度大小。所以,冷铺沥青混合料本质上是以沥青为结合料的粘结体系,沥青粘度将直接关系到混合料的疏松性、压实性、初始强度以及和易性。
沥青混合料配制时,先将基础沥青与添加剂混合制成液体沥青,而后进行混合料的拌制。液体沥青粘度过高和过低对混合料的性能发挥都不利。采用低粘度沥青配制的混合料,虽然疏松性以及和易性都好,但由于沥青之间的粘聚力很小,致使所铺筑的面层初期粘结力小,不足以抵抗飞机轮载作用产生的剪应力,容易引起混合料的松散。适当增大沥青粘度可以提高混合料的强度,使之不易被车轮搓散。但沥青粘度过大时,混合料在冷却过程中或温度较高时容易结成硬块,在常温条件下的矿料表面沥青流动性差,分子之间的扩散能力大大削弱,不利于压实,而且拌和时和易性也差。为兼顾混合料的疏松性和强度,要选择易于施工操作又能保证疏松性的最粘稠沥青材料,试验表明,液体沥青的标准粘度可控制在C5 60=100~300s范围内。鉴于沥青材料的感温性,在气温较高时取高值,气温较低或储存很长时间时取中低值。
液体沥青的粘度由其组成成分控制。本发明关键在于提供了一种新的液体沥青配料的配方,从而使得沥青混合料的综合性能有所提高。配方包含几个要素,首先采用了改性沥青作为液体沥青的基础沥青,其次,同时采用稀释剂、石油树脂和抗剥落剂作为其添加剂,第三,就是各种添加剂的百分含量。
采用改性沥青可改善沥青材料的温度敏感性和粘结性能,使冷铺料在高温、多雨等不良气候条件下都能很好地应用,本发明可采用常规的改性沥青,如SBS、SIS改性沥青,其中优选SBS改性沥青。采用改性沥青时,其稀释沥青的粘度得到提高,可控制在C5 60=200~400s范围内。沥青标号可根据该混合料使用地区的气候条件确定,如上海地区宜用针入度为60-80的基础沥青,北京地区宜采用针入度为80-100的沥青,冷铺料的沥青标号应与热拌沥青混合料一致,这是因为当混合料中的稀释剂挥发完全、形成稳定的道面结构后,两者的路用性能要基本一致。
同时采用稀释剂、石油树脂和抗剥落剂作为其添加剂可改善热拌冷铺沥青混合料的综合性能,各种添加剂的作用分述如下:
在基础沥青中添加稀释剂可用以降低沥青的粘度,保证冷铺料在常温下不凝结成块。极性与沥青相似的溶液均可作为稀释剂,如汽油、煤油或柴油。考虑到冷铺沥青混合料需储存很长的时间,因此本发明稀释剂优选挥发速度慢的柴油。
考虑到沥青经稀释后粘度会大幅度降低,本发明在沥青中添加少量石油树脂以改善其性能,石油树脂是石油裂解所副产的C5、C9馏份,经前处理、聚合、蒸馏等工艺生产的一种热塑性树脂,它不是高聚物,而是分子量介于300-3000的低聚物。它具有酸值低,混溶性好,耐水、耐乙醇和耐化学品等特性,对酸碱具有化学稳定,并有调节粘性和热稳定性好的特点。从实施例可以看出,改性沥青掺加石油树脂后,沥青的性能得到了明显的改善。
同时,为改善沥青与矿料的粘附能力,防止雨水渗入时沥青从集料表面剥离,增强混合料的水稳定性,还应添加抗剥落剂,本发明中要求选用热稳定性和抗老化性良好的抗剥落剂。
每种添加剂的百分含量会直接影响液体沥青的综合性能,经实验摸索,作为其添加剂,以改性沥青的重量为基准,稀释剂重量百分比为14%-22%,石油树脂重量百分比为1.8-2.2%,抗剥落剂重量百分比为0.4%-0.6%时,可以获得综合性能较好的热拌冷铺沥青混合料。
进一步优选的,以改性沥青的重量为基准,稀释剂重量百分比为18%,石油树脂重量百分比为2%,抗剥落剂重量百分比为0.5%。此时获得的沥青混合料综合性能表现最佳。
本发明液体沥青中的添加剂包括但不限于稀释剂、石油树脂和抗剥落剂,根据本发明公开的内容,本技术领域的技术人员还可通过增加其它的常规添加剂,在本发明的基础上对本发明液体沥青的配方进行进一步的改进,添加入其它常用的添加剂,如催干剂、沥青改性剂,但这都属于本发明的保护范围之内。
当然,除了沥青粘度外,还有一些因素可以影响沥青混合料的综合性能,如沥青膜厚度、集料的级配、矿粉用量等因素。混合料设计时需对它们作全面均衡,可进一步改善沥青混合料的性能。
第一方面的改进:采用4.9%-5.1%的油石比。
油石比中的油是指液体沥青,石指集料,在本发明中,油石比即为改性沥青与添加剂的重量之和比上集料重量之和,公式表示如下:
油石比=(改性沥青重量+添加剂重量)∶(粗集料重量+细集料重量+矿粉重量)
油石比决定沥青膜厚度,而沥青膜厚度直接影响到混合料的疏松性、压实性、强度、水稳定性等一系列性能。用油量过大时,沥青膜厚度大,矿料表面沥青之间接触的面积较大,混合料容易结块;沥青用量适中时,沥青膜厚度较小,即使它的粘度很低,也会产生较高的粘结作用。因此冷铺沥青混合料的用油量较常用的热拌热铺沥青混合料少。但沥青用量过少时,矿料表面不能完全被沥青裹附而容易松散。因此,为同时获得较好的疏松性和压实性,必须严格控制沥青膜厚度。此外,冷铺料的强度随油膜厚度增加而增长到某一最高值,之后便开始下降,因此存在最佳用油量。在满足疏松性、压实性和强度要求的前提下,加大沥青用量,再通过对矿料级配和矿粉用量加以调整,可以降低冷铺沥青混合料的空隙率,从而提高水稳定性。
参照美国加州的经验公式,可以根据混合料的油石比和矿料的级配计算矿料颗粒表面的油膜厚度,其计算公式如下:
D=m×48.74/(2+0.02a+0.04b+0.08c+0.14d+0.3e+0.6f+1.6g)(4-1)
式中:D——沥青膜厚度(μm);
m——油石比(%);
a,b,c,d,e,f,g分别为4.75mm,2.36mm,1.18mm,0.6mm,0.3mm,0.15mm,0.075mm筛孔的通过百分率。
对若干种具有良好疏松性和压实性的冷铺料的计算表明,沥青膜厚度在4.5~6.5μm的范围内为宜。矿粉用量少时宜取高限,反之取低限。现场大批量拌制混合料时,应根据不同的集料特征及级配,调整油石比,找出最佳用油量。首先根据公式和推荐油膜厚度5.5μm,估算最佳用油量,然后在最佳用油量的上下1.5%的范围内,分别采用相差0.25%的油石比来拌制不同沥青用量的混合料,或者以不出现明显的结块或太干燥为沥青用量的界限。观察拌制好的沥青混合料的疏松性,压实后测试强度,选择疏松性和压实性都较好时的用油量作为混合料的最终用油量。
实验表明,采用4.9%-5.1%的油石比,可以获得理想的4.8~6.4μm的油膜厚度。
进一步优选的,油石比为5.0%时,混合料的性状最佳,结构松散且初始稳定度较高,为6.0kN。
第二方面的改进:选取合适的集料及其级配。
沥青混合料的强度取决于矿料之间的嵌挤力与内摩阻力以及沥青与矿料之间的粘聚力。由于冷铺沥青混合料所用的沥青粘度相对较低,沥青与矿料之间的粘聚力较小,冷铺沥青混合料的初期强度主要取决于矿料之间的嵌挤力与内摩阻力。因而集料的性质对冷铺料的强度有重要影响。
集料应具有足够的强度和硬度,宜选用呈憎水性和碱性的石料,如石灰岩、玄武岩等。粗集料应清洁、干燥、颗粒呈立方体,表面粗糙且富有棱角;细集料应坚硬、级配良好、形状接近立方体、洁净无杂质;矿粉要求有较小的亲水系数(亲水系数小于1)。
优选的,集料选用呈憎水性和碱性的石料,集料的级配如下表所列:
Figure A20071004420100081
Figure A20071004420100091
上述百分比均为以集料总重量为基准的重量百分比。
通常说集料包括粗集料(粒径大于2.36mm)、细集料(粒径大于0.075~2.36mm)和矿粉(粒径小于0.075mm)
最佳的,粗集料选用玄武岩,细集料选用石灰岩,集料的级配如下表:
Figure A20071004420100092
第三方面的改进:矿粉选用碱性矿粉,矿粉重量占集料总重量的10~15%。
矿粉即为粒径在0.075mm以下的集料,矿粉的用量可以影响混合料的疏松性、压实性和强度:
对混合料疏松性的影响:混合料的疏松性主要取决于混合料矿料颗粒上沥青薄膜的厚度。增加沥青膜厚度时,自由沥青增多,混合料储存时颗粒表面的沥青之间接触面积会增大,容易粘结产生大的结块。由于增加混合料中矿粉的含量可以使矿质骨架的比面积大大增加,而不至于显著增加混合料的空隙率,所以适当增加矿粉用量能使混合料得到较好的疏松性、压实后的高密实性以及不透水性。
对混合料压实性的影响:矿粉用量太少时,矿粉与沥青形成的沥青胶浆的粘度较低,不能将矿质集料很好地粘结。矿粉太多时,又会使混合料过于干涩,影响沥青与集料的裹覆和粘附。同时受碾压机械功能的限制,混合料亦难以压实。实践证明,当沥青与矿粉之间存在某种比例,并当它们在混合料中含量达到一定值时,混合料易于压实。矿粉过多或过少都会使混合料压实困难,压实度得不到保证。
对混合料强度的影响:混合料的强度随矿粉用量的增加而增大。随着矿粉用量的增加,矿料比面积增大且颗粒结合点数量剧增,更多的沥青成为薄层的结构沥青,具有更大的粘结力,尤其在颗粒结合点处这种粘结作用更大。因此,在某些情况下,为得到较好的疏松性和强度,可以适当增加矿粉的用量。
马歇尔稳定度测试表明,矿粉重量占集料总重量6%时,混合料所能达到的(即能够满足疏松性和压实性的要求)最大初始稳定度仅4.6kN,而矿粉用量为15%时,其值高达7.3kN,适量地增加矿粉用量有利于提高混合料的强度,为兼顾强度与混合料拌制时的和易性,作为道面修复用的冷铺料,矿粉优选碱性矿粉,如石灰石磨细矿粉,用量应控制在10~15%范围内。
本发明的热拌冷铺沥青混合料使用时的配制过程如下:
先将改性沥青与添加剂按一定比例混合制成液体沥青,而后进行混合料的拌制,拌制步骤遵循以下要求和程序:
(1)将一定量集料加入110~120℃的搅拌桶中加热搅拌均匀。
(2)将准确称量的液体沥青(已添加外加剂)加热至90~100℃,再加入搅拌桶中与集料拌和均匀。由于冷铺沥青混合料用油量相对较少,而矿粉用量较多,必须强制拌和,以保证沥青均匀、完全地裹附在矿料表面。因此,需采用强制式拌和机进行拌和。
(3)加入矿粉,拌和至均匀无花白料即可。
(4)出料后应将沥青混合料平铺摊开,自然冷却,并适时加以翻动,以免混合料凝结成块,待其温度接近常温时密封装袋。
与现有技术相比:本发明的沥青混合料在疏松性、压实性、初始强度、和易性,成型后混合料的强度、抗水损害性能、储存性能均表现优良,且拌制容易,操作简便,价格优势明显,综合性能得到了很大的提高。
具体实施方式
实施例1液体沥青中增加石油树脂改善沥青性能
在PG-70SBS改性沥青(购自镇江科氏沥青产品有限公司)中掺加2%(以改性沥青重量为基准的重量百分含量)的石油树脂(购自山东省莘县蓝盾化工有限公司),测试掺加前后沥青的针入度、软化点和延度(按照现行《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)规定的方法执行),检测沥青的性能。
Figure A20071004420100101
由表看出,掺加2%的石油树脂后,沥青的性能得到了明显的改善。
实施例2-6液体沥青粘附性测试
以改性沥青重量为基准,采用下列重量百分比含量配方配置液体沥青(百分含量均为以改性沥青的重量为基准的重量百分含量):
Figure A20071004420100111
抗剥落剂:上海同路材料科技有限公司生产的TJ066沥青抗剥落剂。
选择符合《民用机场沥青混凝土道面设计规范》(MH 5010-1999)技术要求的集料和矿粉。
其中粗集料为玄武岩,细集料为石灰岩,集料级配如下:
Figure A20071004420100112
配制时首先将适量粗、细集料搅拌均匀并加热到110-120℃;然后PG-70SBS改性沥青加热到150℃,然后加入称量好的稀释剂、抗剥落剂、石油树脂,搅拌15~20min后制成液体沥青,准确称量油石比为5.0%的液体沥青(已添加外加剂)与集料;先加粗、细集料搅拌,再加入矿粉,拌和至均匀无花白料即可出料。出料后适时加以翻动,并吹入冷空气使之冷却,以免混合料凝结成块,待其温度接近常温时装袋。
为检验该液体沥青对粗集料的粘附性,按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)中的水煮法测定集料表面沥青的抗水剥落能力,集料选用玄武岩,水煮后观测集料表面的沥青膜保留完好,其中实施例6被沸水剥离的沥青面积几乎为0,评定所有液体沥青与集料的粘附性等级均为5。且根据观测实施例2-6的液体沥青均具有良好的韧性和弹性。
实施例7矿粉用量的选择实验
选择实施例6的液体沥青配方,选择符合《民用机场沥青混凝土道面设计规范》(MH5010-1999)技术要求的集料和矿粉。
其中粗集料为玄武岩,细集料为石灰岩,级配如下:
Figure A20071004420100121
采用实施例6的方法制成液体沥青,而后进行混合料的拌制:
(1)将适量的粗集料和细集料加入110~120℃的搅拌桶中加热搅拌均匀。
(2)分别称量集料总量6%、10%、15%的矿粉。
(3)针对不同的矿粉用量,对应的将准确称量油石比为5.0%的液体沥青(已添加外加剂)加热至90~100℃,再加入搅拌桶中与集料采用强制式拌和机拌和均匀,最后加入称量好的矿粉拌和至均匀无花白料。
(4)出料后应将沥青混合料平铺摊开,自然冷却,并适时加以翻动,以免混合料凝结成块,待其温度接近常温时密封装袋。
不同矿粉用量的混合料在15℃的条件下,经锤击成型后检测其马歇尔稳定度。马歇尔稳定度的测试方法采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)记载的方法进行。测试结果如下:
  矿粉用量%   6   10   15
  初始稳定度(kN)   4.6   5.8   7.3
混合料的稳定度能间接反映强度的大小,由上表可见,矿粉为6%的混合料所能达到的(即能够满足疏松性和压实性的要求)最大初始稳定度仅4.6kN,而矿粉用量为15%时,其值高达7.3kN,适量地增加矿粉用量有利于提高混合料的强度,为兼顾强度与混合料拌制时的和易性,作为道面修复用的冷铺料,矿粉用量应控制在10~15%范围内。
实施例8油石比的选择实验
选择实施例6的液体沥青配方,以及符合《民用机场沥青混凝土道面设计规范》(MH5010-1999)技术要求的集料和矿粉,其中粗集料为玄武岩,细集料为石灰岩,级配如下:
取最佳油膜厚度5.5um,计算最佳油石比为5.5%,试验采用4.75%(矿粉用量为集料总重的12.5%,下同)、5.0%、5.25%、5.5%、6.0%五种油石比。
采用实施例6的方法制成液体沥青,而后用实施例7的方法进行混合料的拌制。
沥青混合料的性能可以通过下面的方法简单地判断:混合料在常温下应呈疏松状态,但用手紧握时,能粘结成团;测试混合料的初始马歇尔稳定度以判断材料的初期强度。结果如下:
Figure A20071004420100131
由上表可以看出,当油石比为5.0%时,混合料的性状最佳,结构松散且初始稳定度较高,为6.0kN。
实施例9油膜厚度比较
取实施例2-6的液体沥青,实施例8的集料和矿粉,分别采用4.9%(矿粉用量为集料总重的12.5%,下同)、5%、5.1%的油石比用实施例8的方法配置沥青混合料。并与现有的各种沥青混合料的油膜厚度进行比较。
测试油膜厚度的方法采用美国加利福尼亚的油膜厚度计算经验公式计算。
结果如下:
Figure A20071004420100132
实施例10本发明的热拌冷铺沥青混合料各项性能测试
取实施例6的液体沥青,实施例8的集料和矿粉,5%(矿粉用量为集料总重的12.5%)的油石比,用实施例8的方法配置沥青混合料。
(1)疏松性与压实性
根据工程经验判断混合料的疏松性与压实性:首先观察冷铺料有无结块,如果有结块,结块是否容易松散;然后用手将混合料捏紧,松开后混合料能成团,则表明混合料能够被压实成型而不松散,具有良好的压实性;将成团的混合料稍用力拍动,混合料就能散开,则表明混合料疏松性良好。经测试,本例配制的沥青混合料疏松性及压实性均良好。
(2)初始强度
取冷铺沥青混合料1kg左右(以试件高度符合63.5±1.3mm为标准),正反面各锤击75次,脱模后,测定马歇尔稳定度。
本例配制的沥青混合料初始马歇尔稳定度达6.0kN,大于技术要求的建议值5.0kN。初期强度高也间接说明材料的压实性良好。
(3)成型后混合料的强度
取混合料在120℃烘箱里烘4个小时,使其轻质油分挥发,然后成型马歇尔试件,测定马歇尔稳定度为15.6kN,远大于指标建议值4.0kN。该强度即便是与热拌沥青混合料相比也是相当高的,反应了该冷铺料成型后的强度较高。
(4)抗水损害性能
将冷铺沥青混合料在常温下两面各锤击75次成型试件,然后将试件浸水3d,以模拟现场混合料经受3d雨水作用的实际情况。在15℃温度下测定马歇尔稳定度,用下式计算混合料的残留稳定度:
C = S 1 S 2 × 100 % - - - ( 4 - 2 )
式中:C——残留稳定度;
S1——原试件稳定度;
S2——浸水3d后试件稳定度。
试验在常温下成型马歇尔试件,浸水三天后测得的稳定度为5.4kN,是未浸水试件的马歇尔稳定度的90%,即残留稳定度为90%,说明混合料具有良好的初期水稳定性。为进一步验证混合料的抗水损害性能,对该混合料进行冻融劈裂试验,马歇尔试件经过冻融循环后,劈裂强度为未冻融试件的75%。大于公路路面对沥青混合料的水稳定性标准(≥70%)。
(5)储存性能
将冷却后的混合料装入袋中储存,14d后测得的马歇尔稳定度为6.2kN,28d的马歇尔稳定度为6.3kN,60d和180d的马歇尔稳定度均为6.3kN;且180d后,根据观察判定,混合料的疏松性、压实性依然良好。说明该材料组成和配合比的冷铺料储存一段时间后,性能变化不大,有较好的储存稳定性能。
实施例11本发明的热拌冷铺沥青混合料与现有几种冷补料的性能比较
将实施例10制得的沥青混合料与加拿大TCK公司生产的TCK高性能常温改性固沥土(简称TCK固沥土)、虹桥国际机场目前使用的科宁冷补料和本项目研制的冷铺沥青混合料进行技术性能方面的综合比较。
各种指标的检测方法按我国现行《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)规定的方法执行。
Figure A20071004420100151
由上表可见,相比于其它几种冷补料,本项目所研制的冷铺料性能更优越。
实施例11实际使用测试
修复上海虹桥国际机场K6联络滑行道:修复现场采用实施例10的沥青混合料,施工采用切割机把要修补区域切割成规则形状,然后用风镐凿除,深度在15cm左右,将底面及四周槽壁清理干净后,涂刷水泥净浆作粘结剂,然后浇入按规定比例新拌的快硬硫铝酸盐水泥混凝土,振捣、抹面并在3小时内及时洒水养护,次日清晨(养护3小时)开放航班后有飞机机轮碾过,观察表明修补面完好无损。修复道面使用10个月后,质量仍然较好,仅出现少量发丝状裂纹,且与老混凝土粘结良好。
修复公路:试验路为沥青混凝土路面,在试验路段的内侧行车道中央有一面积约为0.1m2,深度约为15cm的坑槽,现场试验采用实施例10的冷铺沥青混合料进行坑槽填补式修复。将坑槽凿除、修整、清理后,铺筑冷铺料,并人工压实。沥青混合料经过1个星期的密封存储后运至施工现场,混合料没有结块现象,疏松性和压实性良好。修补后1年半的时间内,路面经受了交通荷载的作用和高温、雨水天气的严峻考验,依然保持良好状态,没有脱粒、松散等现象,取得了良好的效果。
上海虹桥国际机场水泥混凝土道面和沥青混凝土道面所发生的损坏统计如下。这些损坏几乎均采用本发明研制、开发的材料和提出的施工技术进行快速修复。经使用单位的长期观测,多处修复的实际效果良好,完全达到了机场道面快速修复的要求。
虹桥国际机场2004.8~2006.2间发生的道面损坏修复统计
Figure A20071004420100161

Claims (10)

1.一种热拌冷铺道面快速修复沥青混合料,其特征在于,所述沥青混合料由改性沥青、添加剂和集料组成,其中,添加剂包括稀释剂、石油树脂和抗剥落剂,集料包括粗集料、细集料和矿粉,配制液体沥青时,以改性沥青的重量为基准,稀释剂重量百分比为14%-22%,石油树脂重量百分比为1.8-2.2%,抗剥落剂重量百分比为0.4%-0.6%。
2.如权利要求1所述热拌冷铺道面快速修复沥青混合料,其特征在于,配制液体沥青时,以改性沥青的重量为基准,稀释剂重量百分比为18%,石油树脂重量百分比为2%,抗剥落剂重量百分比为0.5%。
3.如权利要求1或2所述热拌冷铺道面快速修复沥青混合料,其特征在于,所述改性沥青为SBS改性沥青。
4.如权利要求1或2所述热拌冷铺道面快速修复沥青混合料,其特征在于,所述稀释剂为极性与沥青相似的溶液。
5.如权利要求4所述热拌冷铺道面快速修复沥青混合料,其特征在于,所述稀释剂为柴油。
6.如权利要求1、2、5中任一权利要求所述热拌冷铺道面快速修复沥青混合料,其特征在于,混合料拌制时的油石比为4.9%-5.1%。
7.如权利要求6所述热拌冷铺道面快速修复沥青混合料,其特征在于,混合料的拌制时的油石比为5.0%。
8.如权利要求1、2、5、7中任一权利要求所述热拌冷铺道面快速修复沥青混合料,其特征在于,所述集料为呈憎水性和碱性的石料,集料级配为:13.2mm筛孔对应95~100%通过率,9.5mm筛孔对应75~95%通过率,4.75mm筛孔对应60~75%通过率,2.36mm筛孔对应45~60%通过率,1.18mm筛孔对应35~45%通过率,0.6mm筛孔对应25~35%通过率,0.3mm筛孔对应21~26%通过率,0.15mm筛孔对应15~20%通过率,0.075mm筛孔对应10~15%通过率,上述百分比均为以集料总重量为基准的重量百分比。
9.如权利要求8所述热拌冷铺道面快速修复沥青混合料,其特征在于,所述集料中粗集料选用玄武岩,细集料选用石灰岩,集料级配为:13.2mm筛孔对应100%通过率,9.5mm筛孔对应92%通过率,4.75mm筛孔对应67.5%通过率,2.36mm筛孔对应52.5%通过率,1.18mm筛孔对应40%通过率,0.6mm筛孔对应30%通过率,0.3mm筛孔对应23.5%通过率,0.15mm筛孔对应17.5%通过率,0.075mm筛孔对应12.5%通过率,上述百分比均为以集料总重量为基准的重量百分比。
10.如权利要求1、2、5、7、9中任一权利要求所述热拌冷铺道面快速修复沥青混合料,其特征在于,所述矿粉选用碱性矿粉,重量占集料总重量的10~15%。
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