本文上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司介紹冷補(bǔ)瀝青混合料形成機(jī)理
1 冷補(bǔ)瀝青混合料的路用強(qiáng)度形成機(jī)理
1.1 冷補(bǔ)瀝青混合料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
冷補(bǔ)瀝青混合料，是一種具有空間結(jié)構(gòu)的多相分散體系。強(qiáng)度來源于瀝青與礦料間的粘合力以及礦料之間的嵌擠、相互鎖定、骨料間的摩擦力。按照冷補(bǔ)瀝青混凝土選用的，不同級(jí)配礦料空間結(jié)構(gòu)中的“密實(shí)度”和“嵌入度”可將其分為：懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)、骨架空隙結(jié)構(gòu)、骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)三種結(jié)構(gòu)類型。
（1）懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)選用密級(jí)配礦料，粗骨料被細(xì)骨料分別擠壓開，無法形成骨架。這種結(jié)構(gòu)密實(shí)性較好、粘結(jié)力強(qiáng)、內(nèi)部摩擦阻力比較??；抗裂性、水穩(wěn)性和穩(wěn)定性都比較好。但是它的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度受瀝青性能的影響大，重型荷載下容易出現(xiàn)推移的情況，高
溫的環(huán)境中使用，容易造成路面推移、塌陷，存在一定的安全隱患。
（2）骨架空隙結(jié)構(gòu)選用非連續(xù)型級(jí)配骨料，粗骨料形成了骨架，但它的空隙率比較大，這樣一來有助于冷補(bǔ)瀝青混合料中稀釋劑和添加劑的揮發(fā)，加快了冷補(bǔ)瀝青混合料早期強(qiáng)度的形成。其強(qiáng)度主要源于粗骨料間嵌擠和摩阻力的作用，瀝青的性能對(duì)其影響不大。但是抗水能力弱、抗老化以及低溫抗裂性有所下降，耐久性不佳。
（3）骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)選用連續(xù)級(jí)配礦料，細(xì)骨料恰將粗骨料形成的骨架空隙填滿，具有良好的密實(shí)度。這種結(jié)構(gòu)的粘結(jié)力和嵌擠互鎖及內(nèi)摩阻力較高，它是冷補(bǔ)瀝青混合料中非常理想的結(jié)構(gòu)類型。
1.2 冷補(bǔ)瀝青混合料的工作受力狀況分析
冷補(bǔ)料修補(bǔ)后的受力特性：當(dāng)把材料攤鋪到坑槽，新的材料會(huì)和周邊原有的地面存在著界面結(jié)合和材料變異性的問題，新舊路面共同承擔(dān)荷載以及自然環(huán)境的作用。通過研究分析，冷補(bǔ)瀝青混合料的受力狀況基本上有：壓力和拉力、剪力、雨水侵蝕的作用和與舊材料的接合問題。
（1）壓力和拉力的應(yīng)力作用在道路使用中，瀝青路面的坑槽受到較大動(dòng)荷載，冷補(bǔ)瀝青混合料坑槽路面會(huì)受到壓應(yīng)力和拉應(yīng)力的循環(huán)作用，這會(huì)降低新材料和周圍原有材料的粘結(jié)性能。在坑槽修補(bǔ)料的上部0-6cm壓應(yīng)力最大，當(dāng)冷補(bǔ)瀝青混合料的深度超過9cm以后，壓應(yīng)力會(huì)逐漸減小，結(jié)論：坑槽表面是最薄弱的環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)坑槽修補(bǔ)料時(shí)，必須有足夠的表面抗壓、抗拉能力。
（2）修補(bǔ)坑槽底部受剪應(yīng)力的作用，當(dāng)有機(jī)動(dòng)車行駛在冷補(bǔ)瀝青混合料路面的表面時(shí)，坑槽中冷補(bǔ)材料會(huì)在不同深淺的地方受到不同的剪應(yīng)力，此時(shí)，冷補(bǔ)瀝青混合料在修補(bǔ)面的底部可能會(huì)出現(xiàn)新舊材料喪失粘結(jié)性的可能。軸載越大，修補(bǔ)料所受的剪應(yīng)力最大值的深度也就越深，坑槽內(nèi)冷補(bǔ)瀝青混合料受到的最大剪應(yīng)力出現(xiàn)在距離路表面4-6cm的深度，這個(gè)高度位于中間那層，它是路面是否產(chǎn)生破損的關(guān)鍵部位，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該充分注意中面層的抗剪切能力，必要時(shí)采取一定的措施，來防止其產(chǎn)生破壞。
（3）雨水侵蝕的作用
坑槽修補(bǔ)處，在經(jīng)受雨水的浸泡后，來往的車輛會(huì)在瞬間產(chǎn)生泵吸作用：使雨水瞬間高速進(jìn)出粒料縫隙，對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料產(chǎn)生高壓沖刷，時(shí)間一長，顆粒間的粘結(jié)力便會(huì)下降，從而導(dǎo)致其脫落、松散。
（4）修補(bǔ)材料與舊材料的接合問題
每次修補(bǔ)完路面以后都會(huì)形成新舊材料的一處分界線，此處是比較薄弱的地帶，一般二次破損都從這里開始蔓延，在拉壓應(yīng)力、剪應(yīng)力、雨水侵蝕的作用下，此處必將容易損壞，所以要充分考慮新、舊材料的接合問題，杜絕隱患。
1.3 冷補(bǔ)瀝青混合料強(qiáng)度形成機(jī)理
的分析冷補(bǔ)添加劑和稀釋劑的加入使冷拌瀝青混合料在自然環(huán)境中，具有適當(dāng)?shù)恼扯?，可以方便地進(jìn)行攤鋪整平、碾壓施工。在碾壓過程中粒料之間的摩擦產(chǎn)生了微小的熱量，促使冷補(bǔ)添加劑和溶劑的揮發(fā)，這使得改性瀝青的黏度增大，形成了礦料間較強(qiáng)的粘結(jié)力，再加上粒料之間嵌擠互鎖和摩阻力就構(gòu)成了冷補(bǔ)料的初始強(qiáng)度，雖然它遠(yuǎn)低于瀝青混合料的最終強(qiáng)度，但它足以滿足通車需求。經(jīng)過一段時(shí)間后，冷補(bǔ)添加劑和有機(jī)溶劑，完全揮發(fā)，瀝青的黏度達(dá)到最大值，瀝青混合料的強(qiáng)度同時(shí)達(dá)到最大值。
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