6.2.2 坑槽修补材料
在修补坑槽时,除了需要考虑路面状况、交通状况和预期使用寿命外,还应考虑修补材料的质量。高质量的修补材料可以使修补后的路面获得较长的使用寿命。沥青路面坑槽破损的修补材料主要有热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料、喷补料、沥青混凝土预制块等,其中,热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料是较为常用的坑槽修补材料。美国明尼苏达州主要采用冷拌沥青混合料、灌浆、热拌沥青混合料、稀浆和微表处料对坑槽进行修补。
1.热拌沥青混合料
热拌沥青混合料是指由一定级配的矿质混合料与石油沥青在专门设备中加热拌和而成,用保温运输工具运送至施工现场或就地加热拌和,并在热态下进行填料和压实的混合料,通常称为热拌热补沥青混合料。热拌沥青混合料修补坑槽一般在夏季和气温较高的春秋季节(最低气温为10℃)进行。由于一般的坑槽深度只有50 mm左右,为了保证所修补的区域不发生离析现象且压实充分,根据实际经验,一般宜采用密级配混合料,如AC-13F型,如果面层较薄,则宜采用砂粒式混合料,如AC-5F型。热拌沥青混合料是在热铺、热压的条件下进行修补施工,其修补的路面质量好,且用其修补的路面能够承受较重的交通,因此常用作坑槽破损的永久性修补材料。因为其成本最低,所以在气候和保温条件许可的情况下,应尽可能地采用热拌沥青混合料。
热拌沥青混合料适合用于维修龟裂、坑槽和松散剥落等破坏的路面,具体操作时可根据实际条件采用临时性修补方法或永久性修补方法。热拌沥青混合料还适用于坑槽面积较大且相对集中的路面。其修补坑槽后的路面的使用寿命一般为3~6年,如果施工操作正确,采用热拌沥青混合料修补的路面使用寿命可持续15年或更长。
2.冷拌沥青混合料
冷拌沥青混合料是相对于热拌沥青混合料而言的,它是用适当级配的矿质混合料与加热的乳化沥青或稀释沥青及外加剂在专门设备中在常温下拌和而成,通常称为冷拌冷补沥青混合料。一般情况下,冷拌沥青混合料常用作坑槽破损的应急性修补材料(临时性修补材料)。冷拌沥青混合料主要有溶剂型冷拌沥青混合料和乳化沥青冷拌沥青混合料两种类型。
溶剂型冷拌沥青混合料就是用稀释沥青拌制冷拌沥青混合料,现在应用比较广泛,一般铺筑成20~30 mm的薄层,也适合修补50~100 mm的坑槽。溶剂型冷拌沥青混合料可用于高等级道路的路面坑槽修补,也可用于一般道路的养护维修。用这种材料修补的路面在行车荷载作用下进一步密实,强度逐渐提高。经过压实成型的冷拌沥青混合料路面通常具有与热拌沥青混合料路面一样的性能,且冷拌沥青混合路面一般不会出现温度收缩裂缝。(https://www.daowen.com)
乳化沥青冷拌沥青混合料不适宜长期存储,大多随拌随用。同时,乳化沥青混合料需要较长时间才能成型,所修补的坑洞容易松散,一般只适合轻交通道路的修复。因此为了提高坑槽修补的质量和耐久性,通常采用高质量的改性乳化沥青作为结合料。采用这种沥青混合料作为坑槽修补材料,最适宜在较低气温条件下或坑槽处于潮湿状态时进行修补,修补后效果更加明显,性能发挥更突出;而在较温暖气温条件下及坑槽处于干燥状态时修补,其修补性能无明显优势,且远不如热拌沥青混合料采用永久性修补工艺修补坑槽的效果好。
采用冷拌沥青混合料作为坑槽修补材料无须加热,无须特别的设备或技术要求,操作简单方便。而且采用改性乳化沥青的冷拌沥青混合料自由流动性高,比其他材料黏结性强,可以在低温、酷暑等气候下实现对路面坑槽的24 h修补,修补完工后即可开放交通,解决了传统路面因受养护期、气候、材料和设备等条件的制约,路面坑槽不能及时修补或者在修补过程中严重影响交通的固有弊病。冷拌沥青混合料适用于修补坑槽、松散或剥落等病害,可作为临时性或永久性的填补材料。冷拌沥青混合料的预期寿命是一年。
3.喷补料
喷补料是将最大粒径为10 mm的单一尺寸矿料与60℃的乳化沥青,经专门的喷补设备同步喷射入坑槽。矿料喷入坑槽时被同时喷出的乳化沥青很好地裏覆。这种形成坑槽修补料的方法是美国的一项专利技术,较多地应用于日常修补和应急修补。喷补料实质上属于冷拌沥青混合料的一种,只是两者成型的工艺不同。
4.沥青混凝土预制块
沥青混凝土预制块是将级配良好的矿质混合料和黏稠沥青用专用的设备加热拌和,再将拌好的松散混合料投入钢模,用压力机将其压成具有一定坚实度和尺寸规格的板块状修补料。在对破损坑槽进行修补时,必须按照沥青混凝土预制块尺寸规格的倍数进行放样、开槽,并对坑槽底补强整平,再将预制块平整地铺设在坑槽内。此种坑槽修补方法,前期准备工作较多,开槽尺寸要求非常严格,且对不同大小坑槽修补的适应性较差。
SHRP进行的坑槽修补研究推荐使用最好的材料,以减少重新修补的工作量。如在修补时使用质量不佳的材料,重复修补同一个坑槽的费用将很快抵消购买廉价修补材料所节省的费用。当前的研究方向是在修补料中添加改性剂,研制专供修补坑槽用的高性能改性沥青混合料,使修补材料具有极强的抗湿性、低温和易性,从而可以提高坑洞的黏结力。