重庆交通大学 土木工程学院 重庆 400074
摘要：本文对国内外的冷补沥青混合料的研究状况为主体对象，综述了各国沥青路面坑槽病害冷补材料的研究和应用发展现状，分析比较几个技术较为先进的国家的技术及其产品优缺点；着重分析了我国国内冷补料发展现状，综述三种不同类型冷补料的优缺点，提出冷补料主要的技术问题及其以后发展的方向，为今后的冷补材料的研究提供一定的参考与借鉴。
关键词：冷补沥青混合料；坑槽；冷补材料
1.引 言
目前我国极大多数公路都采用的是沥青混凝土路面，但由于长久的经受车辆荷载以及一些环境因素的影响，会导致沥青疲劳老化，从而导致裂缝产生，时间一长便会导致路面开裂，严重情况将产生坑槽[1]。我国沥青路面结构层组合比较单一，多以半刚性基层沥青路面为主，由于半刚性基层自身的缺陷，加上在设计基础资料不足的前提条件下，超前采用了力学—经验法进行沥青路面设计，尽管近年来在试验方法、材料设计以及施工工艺作了大量改进，但许多路面仍出现了过早的损坏，这足以说明分析计算和检测验证均达到目标要求的多数半刚性基层的沥青路面，可能是偏不安全的。
冷补沥青混合料是事先将沥青混合料在常温或中温下预拌好，用袋装或堆放储存，当发现路面出现坑洞时，随时取料运到现场，能在常温或低温下进行路面修补的高科技材料[2]。成品冷补沥青混合料可长期储存，采用袋装密封储存时，存放期可达半年至两年。进行坑槽秀修补时可随用随取，用多少取多少，不会造成材料的浪费。同时冷补沥青混合料的生产和使用过程中，避免了高温作业和烟熏火燎，大大改善了修补条件，降低了劳动强度和对施工人员身体的伤害；不会产生沥青黑烟、废料，有利于保护环境。最关键的是冷补沥青混合料突破了传统路面修补方式的季节限制，不需加热，不需封闭交通，可以实现在任何天气条件下道路的及时修补，避免路面病害进一步扩大，延长道路的使用寿命，大大提高了路面的养护效率和通行的安全性。从经济角度来说冷补沥青混合料的拌和和施工都在常温下进行，不消耗燃料，可节省大量能源和资金。长远看来，冷补沥青混合料能够防止病害随时间加速恶化，有效延长了道路的使用寿命，为以后的维修养护节省了大量的资金[3]。
2.冷补料的国内外发展现状
国外发达国家早在20世纪的三十年代就开始研究冷补沥青混合料。他们进行了较系统的研究，不仅成功地研制出常温混合料产品，而且实现了大规模的商品化生产，形成了相应稳定的产品系列和较成熟的工艺技术。
前苏联于上世纪五十年代开始冷补料的研究，其沥青冷补液为加入改型剂的稀释沥青，通过加大矿粉参量的方式来提升混合料的强度；但由于成本较高且常温下极易结块不利于施工，具有一定的局限性。
加拿大TCG材料公司采用稀释改性沥青作为结合料，将沥青、溶剂、聚合物以及经过挑选的集料，以一定的方法配制而成。该冷补沥青混合料具有很好的粘结性。袋装密封情况下可保存1年左右。
美国研究了可储存的沥青路面坑槽修复冷补料，其优点在于可储存较长时间，便于使用和处理。相关研究人员根据不同季节温湿度的高低研制了三种不同型号的冷补沥青混合料，运用于不同的季节与地区。
我国对路面材料的研究与其他国家相比较晚，而对冷补料的研究更是如此。于上世纪90年代开始，冷补料正式进入我国市场。由于国外的冷补料单价较高，无法大量使用于我国公路，因而很多单位开始了相关的研究。
上世纪九十年代初，东北林业大学相关研究人员为了降低沥青的粘度用以低温施工，在沥青中加入柴油进行了相关了试验。试验发现通过柴油稀释过后的沥青冷补料，在车辆的反复荷载作用下极易发生剥落现象。
长沙理工大学刘大梁等研究人员经过相关的试验发现将增粘剂，增塑剂，防水剂等改性剂混合制成沥青冷补添加剂，添加剂混合拌制成冷补沥青混合料能提高混合料的各项路用性能。
同济大学相关研究人员为了均衡压实性和疏松性之间的关系，进行冷补沥青混合料特性和配制技术的研究。
控制结合料的配用参量、沥青粘度、外加剂的类别、集料的性质、级配等因素对冷补沥青混合料压实性和疏松性的影响，且提出了一个可行的控制范围。
3.冷补料的分类
目前国内的冷补沥青种类繁多，其质量也参次不齐，但根据其特征大致可分为乳化型、溶剂型和反应型三大类。
3.1乳化型冷补料
乳化沥青乳化沥青是将石油沥青加热到一定温度后，经过机械高速搅拌使沥青以细小微粒的状态分散在含有乳化剂的水中，从而形成一种水包油状态的沥青乳液。这种状态下的沥青乳液于常温下具有较好的流动性，可将其与粗细集料、添加剂等混合拌制成乳化沥青混合料。
3.2反应型冷补料
反应型冷补沥青混合料指，冷补混合料压实后，经过化学反应迅速提高混合料强度，从而完成修补后能够快速开放交通。其采用的沥青结合料是一种高分子聚合物胶结材料，通常由两种及以上的组分进行复杂的固结反应，反应得到的聚合物胶结材料具有强度高，高温稳定性和低温抗裂性较好等优点。
3.3溶剂型冷补料
溶剂型沥青冷补材料是指在普通基质沥青中添加柴油和煤油等有机溶剂稀释配制成的液体沥青与集料，添加剂等在常温下拌合、储存、摊铺碾压的沥青混合料。这种冷补材料通过添加柴油等有机溶剂的方式，使沥青在常温或者低温状态下具有流动性，使冷补料具有一定的和易性。摊铺压实后的混合料具有一定的初始强度，但在环境温度作用下，混合料中的有机溶剂不断挥发，使得沥青黏度不断提升，沥青与集料之间的粘结力不断增强，在行车荷载的作用下使集料与集料之间嵌挤得更加紧密，强度逐渐增大，最终达到稳定状态。
4.冷补料存在的问题
我国针对冷补沥青混合料的研究相对不足，理论研究不够完善；由于材料、工艺以及设备的不足，仍然存在修复后耐久性差、易出现二次病害等问题。
具体而言：（1）乳化型冷补料由于乳破时间及其强度成的规律性无法掌握，因而存在其冷补料前期强度较低，强度增长速度缓慢，修补效果差等；（2）反应型冷补料具备良好的路用性能，但其造价较高，无法推广应用；（3）溶剂型缺点是初期强度较弱，强度的增强较为缓慢，且其稀释剂的挥发对生态环境造成污染。
5.结论
沥青路面坑槽病害具有随机性、突发性、高发性和蔓延性等特点，降低沥青路面的使用寿命。沥青路面坑槽冷补料以其常温拌合、施工简单、不受天气影响、节能环保等优势被国内外学者广泛研究。国外对于冷补料的研究较早，理论体系较为完备，实际的工程应用也较为成熟，而中国对于冷补料的研究较晚，对于溶剂型冷补料的结构特征、成型规律、性能测试以及实体工程应用的研究的较多，对乳化型、反应型冷补料的研究较少，而且目前缺少对于冷补料应用技术的规范以及产品性能的评价标准，阻碍了发展与市场推广。
但是，从国内对于冷修补技术的投入力度以及科研强度来看，研发出具有普遍适用性、广泛应用于工程实体的冷补沥青混合料指日可待。
参考文献：
[1] 李延猛．高性能冷补沥青混合料材料组成与性能评价[D]．长安大学，2013．
LI Yanmeng．High performance cold-filled asphalt mixture material composition and performance evaluation[D]．Chang'an University，2013．
[2]刘学．冷补沥青混合料的评价方法研究[D]．东南大学，2012．
LIU Xue．Study on evaluation method of cold-filled asphalt mixture[D]．Southeast University，2012．