一種重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種適用于“白改黑”工程的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，在原路面層上設(shè)置層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)從上到下依次包括有上面層、第二粘層、中面層、第一粘層、下面層和應(yīng)力吸收層，所述應(yīng)力吸收層設(shè)置在所述原路面層的上表面。本發(fā)明提出的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中上面層橡膠瀝青SMA13、中面層和下面層高模量EME均能夠較好地承擔(dān)荷載，具有優(yōu)異的抗車轍能力；同時(shí)，上面層、中面層、下面層層位與普通瀝青混合料相比均具有較高的勁度模量，與水泥混凝土路面的模量更為接近，使得整體的變形協(xié)調(diào)能力較為統(tǒng)一，有利于延長路面的整體結(jié)構(gòu)壽命。
【專利說明】
一種重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種道路工程改造結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 水泥混凝土路面作為一種高級(jí)路面結(jié)構(gòu)形式，具有較高的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、耐久性、 平整度和粗糙度，同時(shí)養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用較少。從上世紀(jì)80年代起廣泛應(yīng)用于各種等級(jí)的公路 建設(shè)中。但是隨著通車時(shí)間的增加，在行車荷載和環(huán)境因素的共同作用下，水泥混凝土路面 相繼出現(xiàn)了裂縫、錯(cuò)臺(tái)、坑洞、唧泥等路面損壞，使用性能顯著降低。為了保證良好的通車質(zhì) 量，對(duì)現(xiàn)有的水泥混凝土路面進(jìn)行改造，逐漸替換為瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)，形成了PCC+HMA 的復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)。雖然能夠克服原有水凝混凝土路面的缺陷，但是改造后的路面結(jié)構(gòu)由 于上下結(jié)構(gòu)銜接的不一致性，導(dǎo)致受力與變形不能夠統(tǒng)一，抗重載能力較差。
[0003] 有鑒于上述現(xiàn)有的重載道路結(jié)構(gòu)存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制 造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種 新型重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試 作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的重載道路結(jié)構(gòu)存在的缺陷，而提供一種適用 于"白改黑"工程的新型重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，提高抗變形能力，從而更加適于實(shí)用， 且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。
[0005] 本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出 的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，在原水泥路面層上設(shè)置層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述層狀復(fù)合結(jié)構(gòu) 從上到下依次包括有上面層、第二粘層、中面層、第一粘層、下面層和應(yīng)力吸收層，所述應(yīng)力 吸收層設(shè)置在所述原路面層的上表面。
[0006] 更進(jìn)一步的，前述的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述上面層的厚度為3.5_5cm， 空隙率為3-6 %。
[0007] 更進(jìn)一步的，前述的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述中面層的厚度為為5-7cm， 空隙率為2-6 %。
[0008] 更進(jìn)一步的，前述的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述下面層的厚度為8-lOcm，空 隙率為1-4%。
[0009] 更進(jìn)一步的，前述的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述第一粘層和第二粘層選用 相同的材料，所述第一粘層和第二粘層為聚合物改性乳化瀝青。
[0010] 更進(jìn)一步的，前述的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述應(yīng)力吸收層為密級(jí)配AC05 型瀝青混合料，瀝青用量為8-10 %，集料的用量為90~92 %，所述集料中粒徑為2.36-4.75mm的組成為88~92%，粒徑為2.36mm以下的組成為8-12%。下面層與原水泥混凝土路 面之間設(shè)置應(yīng)力吸收層，有效防止和延緩由于原水泥混凝土路面由于裂縫導(dǎo)致的反射裂縫 現(xiàn)象。
[0011] 更進(jìn)一步的，前述的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述上面層中包含的集料為輝 綠巖或者玄武巖填料中的一種或其組合，集料最大公稱粒徑為12.5mm。
[0012] 更進(jìn)一步的，前述的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述中面層中包含的集料為石 灰?guī)r，集料的最大公稱粒徑為14mm。
[0013] 更進(jìn)一步的，前述的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述下面層中包含的集料為石 灰?guī)r，集料的最大公稱粒徑為19.5mm。
[0014] 更進(jìn)一步的，前述的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述上面層中采用的瀝青膠結(jié) 料為預(yù)溶脹型橡膠瀝青顆粒添加至普通石油瀝青中制得，普通石油瀝青的用量為4.5%-5.5%，預(yù)溶脹型橡膠瀝青顆粒的用量為1.5%-2.5%，作為優(yōu)選的方案，普通石油瀝青選用 70#普通石油瀝青。
[0015] 更進(jìn)一步的，中面層和下面層分別采用高模量EME14和EME20級(jí)配結(jié)構(gòu)，EME14采用 50#瀝青+高模量劑，瀝青用量為4.5-5.0 % ; EME20采用15#硬質(zhì)瀝青，瀝青用量為4.2-4.8%〇
[0016] 借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)至少具有下列優(yōu)點(diǎn)：
[0017] 本發(fā)明提出的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，是在水泥路面改成瀝青路面的過程中 提出的，提高瀝青路面在重載交通情況下的綜合路用性能，采用層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中上面層 橡膠瀝青SMA13、中面層和下面層高模量ΕΜΕ均能夠較好地承擔(dān)荷載，具有優(yōu)異的抗車轍能 力；同時(shí)，上面層、中面層、下面層層位與普通瀝青混合料相比均具有較高的勁度模量，與水 泥混凝土路面的模量更為接近，使得整體的變形協(xié)調(diào)能力較為統(tǒng)一，有利于延長路面的整 體結(jié)構(gòu)壽命。
[0018] 在原水泥混凝土路面面層上設(shè)置的應(yīng)力吸收層，能夠較好地延緩由于原水泥路面 病害產(chǎn)生的反射裂縫現(xiàn)象，同時(shí)具有優(yōu)異的封水效果，有利于整體結(jié)構(gòu)壽命的延長，充分滿 足大流量重交通的通行狀況。
[0019] 本發(fā)明提出的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，適宜厚度的瀝青加鋪層提供了摩阻系 數(shù)高、平整度好的表面層，原有水泥混凝土路面提供了穩(wěn)定、堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，滿足了重載交通 情況下的綜合路用性能，提高路網(wǎng)的通行能力。
[0020] 上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)說明如后。
【附圖說明】
[0021] 圖1所示為本發(fā)明重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖中標(biāo)記含意：1.原路面層，2.應(yīng)力吸收層，3.下面層，4.第一粘層，5.中面層，6. 第二粘層，7.上面層。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，對(duì)依據(jù)本 發(fā)明提出的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)其【具體實(shí)施方式】、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。 [0024] 實(shí)施例1
[0025]如圖1所示本發(fā)明的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)示意圖，在原路面層1、的上部還 設(shè)置有應(yīng)力吸收層2、下面層3、第一粘層4、中面層5、第二粘層6和上面層7。
[0026]其中應(yīng)力吸收層2直接設(shè)置在原路面層1的上表面，應(yīng)力吸收層2為厚度1.5cm的密 級(jí)配AC05結(jié)構(gòu)，空隙率為1.5%，其中普通瀝青用量為8-10%，集料的用量為90-92%，集料 中粒徑為2.36-4.75mm的組成為88-92%，粒徑為2.36mm以下的組成為8-12%。在下面層3與 原水泥混凝土路面層之間設(shè)置應(yīng)力吸收層2,能夠有效防止和延緩由于原水泥混凝土路面 由于裂縫導(dǎo)致的反射裂縫現(xiàn)象，延長新路面結(jié)構(gòu)的服役周期。
[0027]在應(yīng)力吸收層2的上表面設(shè)置有高模量EME20下面層3,厚度控制在8cm，空隙率為 2 %左右；高模量EME20下面層3采用15#硬質(zhì)瀝青與石灰?guī)r的混合料，其中瀝青用量為 4.4%，集料的最大公稱粒徑為19.5_，集料的粒徑組成為:篩孔26.5_，通過率100% ;篩孔 19mm，通過率90~100 % ;篩孔16mm，通過率78~92 % ;篩孔13.2mm，通過率62~80 % ;篩孔 9.5mm，通過率50~72% ;篩孔4.75mm，通過率26~56% ;篩孔2.36mm，通過率16~44% ;篩孔 1 · 18謹(jǐn)，通過率12~33 % ;篩孔0 · 6謹(jǐn)，通過率8~24 % ;篩孔0 · 3謹(jǐn)，通過率5~17 % ;篩孔 0.075mm，通過率3~7 %。
[0028]在下面層3和中面層5之間設(shè)置有第一粘層4,即高性能聚合物改性乳化瀝青，技術(shù) 指標(biāo)如表2所示。
[0029]中面層5為高模量EME14中面層5,厚度6cm，空隙率為4%左右，采用50#瀝青+高模 量劑與石灰?guī)r的混合料，其中瀝青用量為5.0%，高模量劑用量為所有混合料的2-4%，集料 的最大公稱粒徑為14mm。集料的粒徑組成為:篩孔16mm，通過率100% ;篩孔13.2mm，通過率 90~100% ;篩孔4.75mm，通過率40~60% ;篩孔2.36mm，通過率25~38% ;篩孔0.075mm，通 過率6~8%。
[0030]高模量ΕΜΕ瀝青混合料滿足的技術(shù)要求如下表1所示。
[0031 ]表1耐久性高模量瀝青混合料技術(shù)要求 [0032]
[0033]在中面層5與上面層7之間設(shè)置有第二粘層6,即高性能聚合物改性乳化瀝青，市售 材料，技術(shù)指標(biāo)如表3所示。
[0034] 上面層7為預(yù)溶脹型橡膠瀝青SMA13,厚度為4cm，空隙率為4%，采用的70#普通石 油瀝青的用量為5%，預(yù)溶脹型橡膠瀝青顆粒為2%，其中預(yù)溶脹型橡膠瀝青顆粒的組成包 括硅類活性礦粉，橡膠膠粉，SBS改性劑，普通瀝青，以及相關(guān)穩(wěn)定劑和添加劑經(jīng)過一系列的 高溫、攪拌分散、膠體磨粉磨、鈍化、造粒成型等加工工藝處理而成。其中集料為輝綠巖集料 最大公稱粒徑為12.5mm。技術(shù)指標(biāo)如表2所示。集料的粒徑組成為:篩孔16_，通過率100% ; 篩孔13.2mm，通過率90~100% ;篩孔9.5mm，通過率50~75% ;篩孔4.75mm，通過率22~ 32% ;篩孔2.36mm，通過率16~27% ;篩孔1.18mm，通過率14~24% ;篩孔0.6mm，通過率12~ 20% ;篩孔0.3謹(jǐn)，通過率10~16 % ;篩孔0· 15謹(jǐn)，通過率9~13 % ;篩孔0.075謹(jǐn)，通過率8~ 12%。該結(jié)構(gòu)能夠提供大交通流量下的交通通行能力，具有優(yōu)異的高溫抗車轍能力和協(xié)調(diào) 統(tǒng)一的變形能力。
[0035] 表2預(yù)溶脹型橡膠瀝青顆粒+普通瀝青的技術(shù)要求
[0036]
[0037] 表3高性能聚合物改性乳化瀝青技術(shù)要求
[0038]
[0039] 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖 然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾 為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì) 對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于：在原路面層（I)上設(shè)置層狀復(fù)合結(jié) 構(gòu)，所述層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)從上到下依次包括有上面層(7)、第二粘層(6)、中面層(5)、第一粘層 (4)、下面層(3)和應(yīng)力吸收層(2)，所述應(yīng)力吸收層(2)設(shè)置在所述原路面層(1)的上表面。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述上面層(7)的 厚度為3 · 5-5cm，空隙率為3-6%〇3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述中面層(5)的 厚度為為5-7cm，空隙率為2-6%〇4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述下面層(3)的 厚度為8-10cm，空隙率為1-4%〇5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一粘層(4) 和第二粘層(6)選用相同的材料，所述第一粘層(4)和第二粘層(6)為聚合物改性乳化瀝青。6. 根據(jù)權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述應(yīng)力 吸收層(2)為密級(jí)配AC05型瀝青混合料，瀝青用量為8-10%，集料的用量為90~92%，所述集料 中粒徑為2.36-4.75mm的組成為88~92%，粒徑為2.36mm以下的組成為8-12%。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述上面層(7)中 包含的集料為輝綠巖或者玄武巖填料中的一種或其組合，集料最大公稱粒徑為12.5_。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述中面層(5)中 包含的集料為石灰?guī)r，集料的最大公稱粒徑為14mm。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述下面層(3)中 包含的集料為石灰?guī)r，集料的最大公稱粒徑為19.5mm。10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的重載型耐久性瀝青復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述上面層(7)中 采用的瀝青膠結(jié)料為預(yù)溶脹型橡膠瀝青顆粒添加至普通石油瀝青中制得，普通石油瀝青的 用量為4.5%-5.5%，預(yù)溶脹型橡膠瀝青顆粒的用量為1.5%-2.5%。
【文檔編號(hào)】E01C7/32GK105887610SQ201610390332
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月3日
【發(fā)明人】劉發(fā)水, 林曉威, 王淬礪, 邱鈺婷, 趙志強(qiáng), 丁武洋, 劉愛華
【申請(qǐng)人】福州市公路局, 蘇交科集團(tuán)股份有限公司