河南高遠(yuǎn)公司提出“有機(jī)水硬性復(fù)合路面材料”概念

　　瀝青混凝土和水泥混凝土是當(dāng)今修筑路面的主要材料，它們分別由有機(jī)材料和水硬性材料結(jié)合而成，表現(xiàn)出一剛一柔兩種特性。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，剛?cè)嵯酀?jì)的一種新材料出現(xiàn)在公路建設(shè)和維修工程中，叫做有機(jī)水硬性復(fù)合材料。具有代表性的有機(jī)水硬性復(fù)合材料是以水泥和乳化瀝青混合膠漿做為集料結(jié)合條件的一種冷拌混和料。乳化瀝青需要破乳脫水表現(xiàn)出結(jié)合力，水泥則需要經(jīng)過水化熱過程結(jié)晶固化，兩相互成條件，鑄成了一個立體網(wǎng)狀的微觀結(jié)構(gòu)，因而兼具有機(jī)和無機(jī)結(jié)合材料混凝土產(chǎn)品的雙重優(yōu)勢。近些年來，這種新型材料因其特殊的工程和工藝性而成為我們重要的研究對象。 

　　有機(jī)水硬性復(fù)合材料的優(yōu)特性：

　　⒈優(yōu)良的材料特性

　　有機(jī)水硬性復(fù)合材料可以通過調(diào)節(jié)配制比例得到所需要的工程特性。大部分水泥吸收混合料或乳液中的水分發(fā)生水化反應(yīng)，并產(chǎn)生水化熱，加速了乳化瀝青破乳和強(qiáng)度形成，縮短了強(qiáng)度形成時間。纖維狀的水化生成物向周圍空間發(fā)展，填充混合料中水分蒸發(fā)遺留下來的空隙。水泥—乳化瀝青混合料的空隙率和密度所以比普通乳化瀝青混凝土高，正是因?yàn)槿绱?。空隙率和密度與初始無側(cè)限抗壓強(qiáng)度一起構(gòu)成反映混合料初期強(qiáng)度的重要指標(biāo)。水泥水化反應(yīng)與乳化瀝青破乳同時進(jìn)行，因而水化物與瀝青既相互獨(dú)立又相互滲透地交織在一起，形成空間立體網(wǎng)絡(luò)，將礦料緊密地結(jié)合在一起。這種空間結(jié)構(gòu)即保證了混合料具有足夠的強(qiáng)度，又防止了高溫情況下瀝青軟化時混合料過大的變形。因而，有機(jī)水硬性材料強(qiáng)度高且高溫穩(wěn)定性好，隨著水泥水化反應(yīng)的不斷進(jìn)行，生成的水化物切斷混合料內(nèi)部相連空隙，形成均勻、密實(shí)、孔隙閉合的整體，提高了混合料的總體強(qiáng)度和抗水剝落性。由于水泥和瀝青共成強(qiáng)度，有機(jī)水硬性復(fù)合材料克服了瀝青混凝土和水泥混凝土在熱穩(wěn)定性及脆硬性方面的缺陷，剛?cè)嵯酀?jì)、密實(shí)、耐磨、抗剝落的綜合材料品質(zhì)可以滿足各種等級公路路面建設(shè)的需要，為解決高溫高寒地帶的路面問題創(chuàng)造了條件。目前這類材料已經(jīng)應(yīng)用于微表處、車轍修復(fù)以及路面冷再生等技術(shù)方面。

　　有機(jī)水硬性復(fù)合材料中同時含有無機(jī)結(jié)合料—水泥和有機(jī)結(jié)合料—瀝青兩種粘結(jié)料，粘結(jié)料用量對混合料性能的影響呈現(xiàn)出不同于熱瀝青混合料的特點(diǎn)。

　　圖1說明加入水泥后，在瀝青用量變化的情況下，混合料的強(qiáng)度都比未加水泥時有大幅提高。有機(jī)水硬性復(fù)合材料強(qiáng)度沒有呈現(xiàn)出純?yōu)r青混合料那樣的拋物線趨勢，說明這種材料的結(jié)構(gòu)不同于純?yōu)r青混合料。水泥—乳化瀝青混合料微觀結(jié)構(gòu)與乳化瀝青混合料微觀結(jié)構(gòu)截面圖如圖2和圖3。由圖比較可知，纖維狀水泥水化物向四周空間發(fā)展，形成了均勻、密實(shí)、孔隙閉合的整體。

圖1 水泥—乳化瀝青混合料抗壓強(qiáng)度與水泥用量圖

圖2 乳化瀝青混合料微觀結(jié)構(gòu)

圖3 水泥—乳化瀝青混合料微觀結(jié)構(gòu)

　　2.優(yōu)良的施工工藝性

　　有機(jī)水硬性復(fù)合材料作為一種冷拌混和料，在特殊的水相物質(zhì)條件下具有良好的施工工藝性。 
　?、?材料生產(chǎn)制備不需要依賴控制復(fù)雜耗能巨大的熱拌瀝青混凝土拌和站，無論采用場拌或是路拌生產(chǎn)，只要滿足物料精準(zhǔn)配送和均勻拌和條件，都可以得到合格的混合料產(chǎn)品； 
　?、诳烧{(diào)節(jié)的初凝期與良好的和易性為路面攤鋪創(chuàng)造了寬松的施工條件和質(zhì)量控制條件。材料轉(zhuǎn)運(yùn)過程無須保溫，國產(chǎn)的普通設(shè)備即可以滿足路面壓實(shí)擠密的要求，其方便性為熱拌瀝青混合料施工所不及。
　　③ 可以均勻方便的加入聚脂纖維，高分子乳液等材料，用于進(jìn)一步提高混合料質(zhì)量，無熱分解或熱衰減問題，復(fù)配性明顯優(yōu)于熱拌瀝青混凝土材料。

　　3.經(jīng)濟(jì)和社會環(huán)保意義

　　由于有機(jī)水硬性復(fù)合材料具有良好的材料特性和良好的施工工藝性，因此，不僅可以通過提高工程質(zhì)量，延長道路的設(shè)計使用周期，提高公路運(yùn)營效益，同時通過大幅度減少設(shè)備購置、能源損耗、施工占用土地、勞動用工，以及有效的延長可施工期等，也能夠直接提高建設(shè)養(yǎng)護(hù)工程的經(jīng)濟(jì)效益。

　　有機(jī)水硬性復(fù)合材料的突出優(yōu)點(diǎn)是早期強(qiáng)度高，強(qiáng)度形成時間短，可在短時間內(nèi)開放交通，這具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。使用有機(jī)水硬性復(fù)合材料進(jìn)行常溫施工，可以把有害氣體排放、粉塵排放等環(huán)境污染控制在前所未有的最低限度。冷法再生瀝青混凝土路面技術(shù)還可以把熱再生條件下的舊材料使用率從30％左右提高到75％以上，公路大修所產(chǎn)生的大量不可降解固體廢棄物將由此變?yōu)閮?yōu)質(zhì)的再利用資源。有機(jī)水硬性復(fù)合材料的推廣應(yīng)用會顯示出巨大的經(jīng)濟(jì)和社會環(huán)保意義。

　　到目前為止，有機(jī)水硬性復(fù)合材料的相關(guān)技術(shù)工藝還不夠全面，使用量還不多，標(biāo)準(zhǔn)也尚未建立，但是隨著建材科學(xué)技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)的不斷進(jìn)步，這個路面建設(shè)材料的新品一定會得到更大的發(fā)展。