沥青路面裂缝修复材料

裂缝修复必须结合裂缝特征（宽度、密度等）、环境温度、施工条件、服务寿命、成本效益和修复材料性能等条件，合理地选择填缝材料。选择裂缝修复材料的第一步是确定材料的特性，即所选择的材料必须易于施工且能达到预期的性能要求。裂缝中的填缝材料在使用过程中，由于长期暴露在大气中，在热、氧气、阳光、水和荷载等因素的综合作用下，材料需要具备的性能如下。①准备时间短、养护时间短。②施工和易性好。③黏附性好、黏聚性高。④抗软化和流动性好。⑤柔软并具有弹性。⑥耐磨、抗老化、抗气候影响等。

成本效益通常是决定一个重要项目在选择填料和工艺时的首选因素。花费16.4元/m2的养护费用可以维护5年，比花费32.8元/m2的养护费用维护同样的年数的效益更加合理。但是，这种方案一般是有限制的。例如，用沥青胶结料隔月进行养护是很不现实的，即使这是成本效益最高的方法。

1.裂缝修复材料分类

裂缝修复材料主要分为高温热塑性材料、常温热塑性材料、化学处理热凝材料三类。高温热塑材料（hot-applied）包括热沥青、橡胶沥青、纤维沥青等，主要用于填缝。常温热塑材料（cold-applied）包括乳化沥青、改性乳化沥青，主要用于灌缝。化学处理热凝材料（chemically cured），主要是自动找平硅酮材料，常用于填缝，尤其是桥梁接缝填缝。

根据沥青路面裂缝修复材料的性能要求，常用的材料包括热沥青、乳化沥青、改性沥青等。下面对它们进行具体介绍。

（1）热沥青。

普通基质沥青具有较好的黏结性能和极佳的耐水性能，通常将其加热至140～160℃制成热沥青，便可获得很好的流动性和浸润性。同时，热沥青在各种裂缝填缝材料中成本最低，质量最为稳定，施工人员对热沥青的制备及使用经验也最为丰富。因此，热沥青完全可以作为裂缝填缝材料使用。

许多情况下，热沥青作为裂缝填缝材料是一种较佳的选择，而且有文献资料表明使用热沥青作为填缝材料的比例较高。但是，对修补裂缝破损的填缝材料的要求通常较高，而一般沥青结合料柔韧性较差、感温性较大，不太适合填缝修补有较大水平位移的裂缝。同时，为了提高热沥青修补裂缝的质量，热沥青必须选用性能较好且符合《重交通道路石油沥青》技术要求的道路石油沥青，并根据施工地区的气候特点，选择不同标号的沥青材料。

（2）乳化沥青。

乳化沥青主要是由沥青、乳化剂、稳定剂和水等成分组成。乳化沥青按乳液与石料接触后分解破乳恢复沥青的速度，可分为快裂型、中裂型和慢裂型三种乳化沥青。一般情况下，为了减少修补裂缝时中断交通的时间，人们大多采用快裂型乳化沥青作填缝材料。根据沥青表面电荷的正负，乳化沥青又可分为阳离子乳化沥青和阴离子乳化沥青。当裂缝壁面材料为酸性石料，以及裂缝壁面处于潮湿状态或在低温下施工时，可选用表面带正电荷的阳离子乳化沥青作填缝材料；而当裂缝壁面材料为碱性石料，以及裂缝壁面处于干燥状态时，宜选择表面带负电荷的阴离子乳化沥青作填缝材料。(www.xing528.com)

（3）改性沥青。

从广义上讲，改性沥青是通过在基质沥青中加入橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂（改性剂），或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青性能得以改善而制成的沥青结合料。沥青改性剂的品种很多，目前常用的改性沥青多是以高分子聚合物作为改性剂来制备的。改性沥青作为裂缝填缝材料，可以大幅提高裂缝填缝修补的效果，并满足多种特殊工况的要求。

2.几种常用的裂缝修复材料的优缺点

热沥青可在气温变化相对较小的地区（气温适宜、干燥、无雨）用于无水平位移或较小水平位移（＜2.5 mm）裂缝的填缝。优点：①加热后具有较好的流动性和浸润性；②成本低，质量稳定；③施工人员对使用这种沥青经验丰富。缺点：①柔韧性稍差、温度敏感性大，当裂缝处于潮湿状态或低温条件时修补效果差；②不太适合填缝修补有较大水平位移的裂缝；③需要加热。

乳化沥青用于无水平位移或较小水平位移（＜2.5 mm），恶劣工况（气温低、潮湿、有雨）时裂缝的应急填缝修补。优点：①对环境条件适应性强，可以在雨后、裂缝潮湿或低温条件下进行施工；②无需或稍微加热便具有极好的流动性和浸润性；③施工费用较低，安全、方便且节约能源，并能减少环境污染。缺点：①价格上比普通沥青高出25%～30%；②需要专用设备制作，黏结性能差，弹性和延展性不足，与裂缝壁面黏结强度较差。

热改性沥青在气温变化相对较小的地区（气温适宜、干燥、无雨）适用于较大水平位移（≥2.5 mm）裂缝的填缝。优点：改性后其高温抗变形能力、低温抗裂性能、与裂缝壁面的黏附性及耐久性均得到了提高。缺点：①价格高，储存稳定性差；②需要专用设备制作；③对施工条件、环境要求较高。

改性乳化沥青适用于恶劣工况（气温低、潮湿、有雨）时较大水平位移（≥2.5 mm）裂缝的填缝。优点：具备普通乳化沥青的优点的同时，抗变形能力、与裂缝壁面的黏附性能及耐久性能也得到了增强。缺点：成本高，需要进行改性加工，储存稳定性差。

在SHRP中，各州对普通热沥青、乳化沥青及聚合物改性沥青作为沥青路面裂缝填缝材料的性能进行了全面调查。改性沥青的多项性能比普通沥青要提高许多，改性沥青作为裂缝填缝材料可以使填缝裂缝的寿命得到大幅度提高。因此，在条件允许的情况下，为提高填缝裂缝的耐久性，应尽量采用热改性沥青或改性乳化沥青作为填缝材料。

普通沥青和乳化沥青弹性小，易受温度影响，因此，它们多用于没有开槽的非活动裂缝，使用寿命为2～4年。添加剂（如矿物填料或纤维）能提高沥青的弹性，但对沥青的感温性无明显影响，所以矿物改性沥青和纤维改性沥青最适合于没有开槽的活动裂缝，采用灌缝的方式，寿命一般不超过2年。在热液态沥青中加入橡胶聚合物，一般可以在一定程度上改善沥青的弹性。弹性改善的程度基本上取决于沥青的性质和类型以及加入硫化橡胶的比例和方式（即混合或熔化）。其他高分子聚合物也经常被加入沥青中以增加弹性。橡胶沥青可以用于开槽的活动裂缝，采用平填或灌缝的方式，寿命为5～9年（没有开槽的为2～5年）。硅酮材料一般用于开槽或锯槽的活动裂缝的灌缝，寿命至少4年。