冷補料強度的影響因素有哪些？

文章出處：網(wǎng)責任編輯：作者：ls人氣：-發(fā)表時間：2021-07-06 16:35:00

冷補料也是瀝青混合料中的一種，其抗剪強度的內(nèi)因決定混合料的內(nèi)摩擦角和粘聚力，其值越大，抗剪強度越大。而外因決定于道路的環(huán)境。對于冷補料而言，內(nèi)因方面的影響包括了其材料的組成及結(jié)構(gòu)組成，外因方面，主要取決于荷載等的作用。通過研究結(jié)論知道:

在內(nèi)因方面，通過摩爾一庫倫理論分析，冷補料在合適的級配、油石比的情況下，粘結(jié)力C值和內(nèi)摩阻角均較小，油膜厚度適中，則混合料在儲存時并未形成強度，顆粒彼此間分離曾疏松狀態(tài)。當混合料在路面上攤鋪壓實后，其強度一方面由于改性瀝青自身的粘結(jié)性和粘附性及與礦料相互作用而形成的混合料的內(nèi)聚力和粘附力所構(gòu)成，它們使得礦料顆粒間不易分離，形成整體，也使混合料與原表面有較高的粘著力而不易剝離、推移;另一方面，由于混合料經(jīng)碾壓后礦料顆粒間的嵌擠、鎖結(jié)作用而形成的混合料的內(nèi)摩擦阻力所構(gòu)成。冷補瀝青混合料這兩部分力就構(gòu)成其初始強度，并足以抵抗車輛荷載的作用。因此，瀝青用量和級配影響著冷補瀝青混合料的初始強度和更終的成型強度。

在外因方面，認為存在的因素有車輛荷載、氣溫、修補時間的長短三個因素。隨著時間、外界環(huán)境、車輛荷載等的作用，稀釋劑不斷揮發(fā)，且揮發(fā)速度由快漸慢，這樣使得礦料表面的瀝青因分子間的作用力逐漸增大而相互溶合，瀝青的粘度由小變大，粘聚力C值處于不斷增大的狀態(tài)，使得混合料成為一個更加牢固的整體，隨著往來車輛的輪載作用而逐漸壓實更終完全成型。這樣，粘聚力的增長大小與增長快慢決定了混合料的更終強度和成型時間。而骨料的摩擦角中值基本上是一個常數(shù)，對強度的增長起著較小的作用。

那么從從冷補料強度影響因子可知，冷補料的各方面材料對其強度有著各自不同的影響，對材料的各方面性能也有著不同的影響。

①基質(zhì)瀝青

對于冷補料來說，不同的地區(qū)應(yīng)該采用不同標號的瀝青，在冷補料使用之前，應(yīng)充分調(diào)研好所需修補道路的氣候條件、破壞的主要類型等情況，以決定好選用的基質(zhì)瀝青，并且所選的基質(zhì)瀝青與改性劑、添加劑等有機材料應(yīng)該有良好的配伍性，采用不同標號的基質(zhì)瀝青，其所表現(xiàn)施工性和易性也會存在一定的差異性，同時在稀釋劑完全揮發(fā)后，冷補料中瀝青為其中的主要成分，為粘結(jié)力來源的主要物質(zhì)，可以說基質(zhì)瀝青很大程度上決定了冷補料鋪筑使用后的路用性能。

②稀釋劑

從冷補料的強度發(fā)展分析中可以看出，冷補料的稀釋劑應(yīng)該具備一定的揮發(fā)性能，冷補料的強度發(fā)展是伴隨著稀釋劑的揮發(fā)而逐漸形成的;另一個方面，冷補料之所以為冷補料，其根本是由于稀釋劑的加入，并且降低了冷補料中所制備的冷補液的粘度，使冷補料具備較好的施工和易性。因此冷補料中的稀釋劑從根本上決定了冷補料的施工性能，是冷補料初始強度、成型強度的關(guān)鍵因子，決定了冷補料形成更終強度的速度。

③改性劑

冷補料中，加入改性劑的目的是為了獲得更好性能的瀝青混合料。改性劑的加入，一方面可以改善瀝青與礦料的粘附性，使冷補料能有一個較高的初始強度，從而使冷補料在鋪筑后不至于產(chǎn)生新的病害;另一方面，在冷補料在鋪筑后，隨著隔離劑的揮發(fā)直到完全揮發(fā)后，能形成性能較好的改性瀝青混合料。總的來說，改性劑的加入，較好的改善了冷補料初期的抗車轍能力、冷補料的時間內(nèi)形成較高的成型強度、冷補料在隔離劑完全揮發(fā)后形成很高的更終強度，均為改善不同時期冷補料對強度的要求，以抵抗路面的應(yīng)力破壞。

④添加劑

添加劑中的材料，大部分起了補強、優(yōu)化冷補料性能等作用。添加劑在混合料中自由分布，通過布朗運動、分子間的擴散作用，分散在冷拌瀝青混合料的空間體系中，使得冷補料在稀釋劑完全揮發(fā)后，使整個冷補料形成密實結(jié)構(gòu)，其中補強的作用，成為冷補料強度構(gòu)成的一部分。值得一提的是，添加劑的加入，主要的目的是改善冷補料的路用性能。

⑤礦料及級配

礦料的特性及其所構(gòu)成的級配，是冷補料初期強度的主要來源，也是瀝青混合料強度影響的主要因素。目前，就論文及文獻提供的資料而言，冷補料采用的礦料要求只要能滿足規(guī)范的要求即可，級配多為密實型骨架式級配，其孔隙率為為10%到15%之間，密實類瀝青混合料是按更大密實原則進行配合形成的一種材料，其結(jié)構(gòu)強度以瀝青與骨料之間的粘結(jié)力為主、以骨料顆粒之間的嵌擠力和內(nèi)摩阻力為輔而構(gòu)成的?！豆犯男詾r青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F 40-2004)中推薦的LB級配就是其中的一種。冷補料在用于修補后，作為路面結(jié)構(gòu)的一種，要求其采用的礦料不能被輕易壓碎，其所構(gòu)成的級配上要利于稀釋劑的揮發(fā)，并使得冷補料具有一定的初始強度。因此，礦料的種類、所構(gòu)成級配的孔隙率大小都對冷補料采用不同程度的影響。目前，國內(nèi)冷補料采用的級配類型一般為骨架

密實結(jié)構(gòu)，特別是骨架型密實式級配，如LB-13, AC-13, AM-10等，這些級配的空隙率較大，并具有較好的嵌擠作用。

因此，對于冷補料來說，通過混合料的內(nèi)外因及單因素分析，應(yīng)該采有較大孔隙率的級配結(jié)構(gòu)，一方面有利于冷補料在使用初期有一定的強度來抵抗車輛荷載的作用，避免產(chǎn)生新的病害，另一方面，孔隙率較大的級配結(jié)構(gòu)有利于稀釋劑的快速揮發(fā)，使得強度的快速增長；從膠結(jié)料的角度來說，①膠結(jié)料應(yīng)與集料有較好的粘附性能，但又不能使得冷補料在貯存時石料表面瀝青有太高的勃附效果；

②稀釋劑應(yīng)該具有一個良性的揮發(fā)效果，其揮發(fā)速度不能太快也不能太低，太快就使得冷補料的貯存效果差，太慢則不利于強度的快速形成，不能滿足行駛道路條件的需要。

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