作為冷補瀝青混合料的關鍵原料,添加劑的改性機理研究顯得尤為重要。有研究表明,采用乙烯基類硅氧烷、不飽和脂肪酸、潤濕劑、引發(fā)劑、鏈終止劑等制備了添加劑,經紅外光譜分析發(fā)現(xiàn)基質瀝青與礦粉間并未發(fā)生化學反應,而冷補瀝青則與石料表面物質發(fā)生了化學反應。并有研究發(fā)現(xiàn),礦質黏土作為添加劑對瀝青進行改性時沒有產生新官能團,并推測改性過程中沒有發(fā)生化學反應,只是簡單的物理改性。添加劑可選類型眾多,而不同類型添加劑的成分又十分復雜。雖然已經對其改性機理進行了大量研究,但其中的物理化學作用仍未明確,意見尚未達到統(tǒng)一,需要進一步研究。冷補料瀝青添加劑SL-A92不含有害物質,材料不溶于水,不會污染空氣、環(huán)境和地下水。河北透層添加劑
從20世紀90年代起,國內開始進行冷補瀝青混合料研究,取得了一些實質性的成果。東北林業(yè)大學、同濟大學等研究了冷補瀝青混合料的配比及性能,而且自行開發(fā)出各自的材料,繼而開展了相關坑槽修補試驗,應用效果良好。然而,由于冷補瀝青混合料成分復雜,國內研究進展緩慢,尚未形成統(tǒng)一的研究體系,瀝青路面養(yǎng)護需求不斷擴大與養(yǎng)護材料技術尚未成熟的矛盾比較突出。當前冷補瀝青混合料成品質量參差不齊,性能差異較大,無法達到大規(guī)模市場化應甩,因此有必要對冷補瀝青混合料進行深入研究。粘層添加劑熱瀝青混合料用的瀝青是熱塑性的,而冷補瀝青合料的瀝青是經過改性的,己經不是完全的熱塑性。
現(xiàn)階段,國內常用的冷補料包括溶劑型冷補料、反應型冷補料和乳化型冷補料。溶劑型冷補料是由含添加劑的稀釋瀝青與集料拌和而成。冷補稀釋瀝青一般是在基質瀝青中摻入稀釋劑和添加劑制成,稀釋劑一般為石化產品,如汽油、煤油、柴油、機油等,其初始強度來源為壓實后礦料間的嵌擠力,后期強度的增大主要依靠稀釋劑的不斷揮發(fā)。然而溶劑型冷補料的初始強度稍低,強度增長過程也比較緩慢,導致使用性能較差,容易松散剝落,發(fā)生二次Bing害。另外,稀釋劑的揮發(fā)也會增加對自然環(huán)境的危害,造成能源浪費。
冷補瀝青混合料在施工溫度下經過壓實能夠緊密粘聚成型,如此方能形成足夠的強度抵抗車輛荷載作用的性能稱為混合料的粘聚性。我國《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》(JTG F40-2004)提出:將一定質量的混合料裝入試模中,4°C養(yǎng)生2-3個小時后雙面擊實5次,放入標準篩上來回滾動20次,破損率不大于40%。然而,此方法并未明確提出標準篩應采用的規(guī)格,同時只規(guī)定了試件壓實次數(shù),卻未對試件高度提出具體要求。為了滿足立即開放交通的要求,路面坑槽修補完成后要有一定強度才能經受車輛荷載作用,此即初始強度。根據(jù)國內外路面養(yǎng)護經驗及性能評價方法,一般采用馬歇爾穩(wěn)定度作為評價冷補瀝青混合料初始強度的指標。冷補料具有良好的粘結性能和松散施工性能是其不同于普通瀝青混合料修補材料的特點,可以全天候使用。
冷補瀝青混合料一般都是大量生產,密封保存,隨用隨取,因此混合料必須具有良好的儲存性。但是稀釋劑會逐漸揮發(fā),導致冷補瀝青液與集料的粘聚性增加,冷補瀝青混合料就會結塊變硬,對混合料的施工和易性造成影響,因此有必要對冷補瀝青混合料的儲存穩(wěn)定性進行評價。一般試驗的具體方法如下:將已制備的混合料降至常溫,裝袋密封后,分別在儲存15天和30天后取出混合料按照前面的試驗方法測試其施工和易性、初始強度、成型強度和浸水馬歇爾強度,并根據(jù)這些指標對材料的儲存穩(wěn)定性進行綜合研究,但是在施工過程,為方便可只評價施工和易性。冷補料能及時修補路面,保持路面平整,保證道路暢通,減少交通事故,減少道路重修次數(shù),延長道路壽命。冷補料添加劑
冷補料能在室外或室內無覆蓋的條件下短期儲存,密閉容器和塑料袋包裝更有利于保持其松散性和存儲期限。河北透層添加劑
有國內的研究團隊,在對溶劑型冷補瀝青混合料的理論及室內試驗研究的基礎上,對室外試驗路進行了進一步的研究,并同時與乳化瀝青型常溫瀝青混合料進行了對比分析。鋪筑試驗路的結果表明,溶劑型冷補瀝青混合料的力學性能與使用性能良好,未見脫落和松散現(xiàn)象,也沒有裂縫出現(xiàn),但因含油量大或有部分混合料拌合不均勻,而有輕微擁包及泛油現(xiàn)象,但經過一段時間通車后,泛油現(xiàn)象基本消失。研究結果表明,溶劑型冷補瀝青混合料是一種良好的筑路及養(yǎng)護新材料。河北透層添加劑