一种抗车辙路面结构及其铺设方法技术

技术编号:14906381 阅读:105 留言:0更新日期:2017-03-29 20:47
本发明专利技术公开了一种抗车辙路面结构,其特征在于,它包括从下至上依次设置的半刚性基层、SBS乳化沥青粘结层、II型乳胶水泥砂浆灌入式沥青混凝土下面层、I型乳胶水泥砂浆灌入式沥青混凝土中面层和高粘度改性沥青SMA-13混凝土表面层。与现有技术相比,本发明专利技术对高温重载条件下,半刚性基层路面的中、下面层对车辙贡献率大的现象进行了改善,同时该路面结构也能良好的抵抗裂缝,提高面层与基层的整体变形协调能力,且施工养护期短,开放交通时间快,经济性能优异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于道路工程建设领域,具体涉及一种抗车辙路面结构及其铺设方法
技术介绍
我国的高速公路,城市道路路面结构主要为沥青路面,沥青路面具有黏弹塑性的特殊性质,强度和流动性质均受到温度的影响。在带来路面表面平整,行车舒适性高,噪音低,振动小的同时,也造成了沥青路面结构在车辆反复荷载的作用下车辙病害严重,以及由于半刚性基层的收缩裂缝或低温抗裂性不足而使面层开裂的问题。水泥混凝土路面虽然具有强度高,耐久性好等优点,且能有效解决道路车辙问题,但是因为其刚度大,接缝设置复杂,工程费用高,施工养护期无法开放交通,易产生唧泥和错台等,不能成为抗车辙路面的首选。沥青路面的车辙调查与分析一直是国内外研究的重点。早年的车辙调查表明,变形的贡献主要来自上、中面层,而近年来不断出现车辙发生在中、下面层为主的现象,且车辙主要发生在路表下5cm以下处。但是深受最大剪应力理论的影响,这种现象并没有得到应有的重视。最大剪应力理论认为,在中面层产生的最大剪应力是导致车辙的主要原因,而这种以中、下面层为主的车辙现象与该理论十分吻合。试验表明,半刚性基层沥青路面下面层的车辙贡献率(54.4%)大于柔性路面(26.6%),可以认识到,高温、重载和半刚性基层条件下,下面层对于车辙的贡献不可忽视。这是因为路面的升温过程中,上、中面层的温度都非常高,其侧向位移自然特别大,这样会进一步加剧下面层屈服后的塑性永久变形;同时结构层的粘性流动,上、中面层的温度较高,自然比较严重;而下面层压应力水平较低,蠕变自然也较小,下面层的车辙以塑性变形为主,更不具备可恢复性,其危害更为严重。根据矛盾分析法的哲学思想和对立统一的基本规律,目前需要专利技术一种融合沥青路面与水泥混凝土路面优点,兼具路表平整性与足够的承载能力,保证路面结构的整体协调性,满足良好的经济价值和较快的施工养护期,取彼之长,补己之短,且能充分针对在半刚性基层、高温、重载条件下抵抗路面中、下面层车辙变形的路面结构。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种抗车辙路面结构,以解决现有技术存在的高温重载下不能有效抵抗车辙,整体协调变形能力和抵抗裂缝能力不强的问题。本专利技术还要解决的技术问题是提供上述抗车辙路面结构的铺设方法。为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案如下:一种抗车辙路面结构,它包括从下至上依次设置的半刚性基层、SBS乳化沥青粘结层、II型乳胶水泥砂浆灌入式沥青混凝土下面层、I型乳胶水泥砂浆灌入式沥青混凝土中面层和高粘度改性沥青SMA-13混凝土表面层;所述的II型乳胶水泥砂浆灌入式沥青混凝土下面层由大孔隙开级配沥青混合料和乳胶水泥砂浆组成;其中,大孔隙开级配沥青混合料和乳胶水泥砂浆的质量比为5~7:1;大孔隙开级配沥青混合料的孔隙率为25~35%,它由沥青混合料与19mm以下的集料以4~8:100的质量比混合而成;乳胶水泥砂浆由乳胶改性剂、水泥、标准砂和水以7:100:25:65的质量比混合而成;其中,乳胶水泥砂浆通过大孔隙开级配沥青混合料的孔隙灌入并渗透至大孔隙开级配沥青混合料中;所述的I型乳胶水泥砂浆灌入式沥青混凝土中面层由大孔隙开级配沥青混合料和乳胶水泥砂浆组成;其中,大孔隙开级配沥青混合料和乳胶水泥砂浆的质量比为5~7:1;大孔隙开级配沥青混合料的孔隙率为20~30%,它由沥青混合料与16mm以下的集料以4~8:100的质量比混合而成;乳胶水泥砂浆由乳胶改性剂、水泥、标准砂和水以6:100:20:60的质量比混合而成;其中,乳胶水泥砂浆通过大孔隙开级配沥青混合料的孔隙灌入并渗透至大孔隙开级配沥青混合料中;所述的高粘度改性沥青SMA-13混凝土表面层由高粘改性沥青结合料与集料以5.5~6.5:100的质量比混合而成;其中,高粘改性沥青结合料由苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物改性沥青、热塑性橡胶、粘结性树脂和增塑剂以100:10:2:1的质量比组成。其中,所述的SBS乳化沥青粘结层单位面积的洒布量为0.5~0.8kg/m2。其中,所述的II型乳胶水泥砂浆灌入式沥青混凝土下面层的厚度为7~8cm。其中,所述的I型乳胶水泥砂浆灌入式沥青混凝土中面层的厚度为5~6cm。其中,所述的高粘度改性沥青SMA-13混凝土表面层的厚度为4cm。其中,所述的乳胶改性剂为丙烯酸酯类共聚物。其中,所述的热塑性橡胶包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和聚烯烃弹性体。其中,所述的粘结性树脂包括接枝聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯。其中,所述的增塑剂包括邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二辛酯和二丙二醇二苯甲酸酯。上述抗车辙路面结构的铺设方法,其特征在于,它是在半刚性基层依次铺设SBS乳化沥青粘结层、7~8cm的II型乳胶水泥砂浆灌入式沥青混凝土下面层、5~6cmI型乳胶水泥砂浆灌入式沥青混凝土中面层和4cm的高粘度改性沥青SMA-13混凝土表面层。本专利技术涉及的各项原材料需分别满足表1~5中的要求。表1:高粘度改性沥青SMA-13混凝土用结合料的技术要求表2:灌入式沥青混凝土用结合料的技术要求表3:乳胶水泥技术要求表4:SBS乳化沥青粘结层技术要求表5:高粘度改性沥青SMA-13混凝土、灌入式沥青混凝土、水泥砂浆矿料级配要求有益效果:本专利技术通过上述方法实现了一种灌入式沥青混合料抗车辙路面结构,其采用了“高粘度改性沥青SMA-13混凝土表面层+I型乳胶水泥砂浆灌入式沥青混凝土中面层+II型乳胶水泥砂浆灌入式沥青混凝土下面层+SBS乳化沥青粘结层”的铺设结构类型,其中,高粘度改性沥青SMA-13混凝土层为骨架密实型结构,可以提供良好的粗糙度,保证路表上面层的功能性要求;中、下面层的乳胶水泥砂浆灌入式沥青混凝土以开级配集料通过嵌挤作用形成第一主体骨架结构,以乳胶水泥砂浆灌入凝结硬化形成第二骨架结构,形成均一、密实、孔隙闭合的结构面层材料,具有很高的强度和抗车辙性能,能够抵抗在高温、重载以及半刚性基层条件下而产生的中、下面层严重的车辙变形;SBS乳化沥青粘结层在半刚性基层与下面层之间,使路面层与基层充分粘结,保证整体结构的协调变形,减少裂缝的产生,也能够阻止面层水下渗,起到保护路面结构层的作用。与现有技术相比,本专利技术对高温重载条件下,半刚性基层路面的中、下面层对车辙贡献率大的现象进行了改善,同时该路面结构也能良好的抵抗裂缝,提高面层与基层的整体变形协调能力,且施工养护期短,开放交通时间快,经济性能优异。附图说明本文档来自技高网
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一种抗车辙路面结构及其铺设方法

【技术保护点】
一种抗车辙路面结构,其特征在于,它包括从下至上依次设置的半刚性基层(1)、SBS乳化沥青粘结层(2)、II型乳胶水泥砂浆灌入式沥青混凝土下面层(3)、I型乳胶水泥砂浆灌入式沥青混凝土中面层(4)和高粘度改性沥青SMA‑13混凝土表面层(5);所述的II型乳胶水泥砂浆灌入式沥青混凝土下面层(3)由大孔隙开级配沥青混合料和乳胶水泥砂浆组成;其中,大孔隙开级配沥青混合料和乳胶水泥砂浆的质量比为5~7:1;大孔隙开级配沥青混合料的孔隙率为25~35%,它由沥青混合料与19mm以下的集料以4~8:100的质量比混合而成;乳胶水泥砂浆由乳胶改性剂、水泥、标准砂和水以7:100:25:65的质量比混合而成;其中,乳胶水泥砂浆通过大孔隙开级配沥青混合料的孔隙灌入并渗透至大孔隙开级配沥青混合料中;所述的I型乳胶水泥砂浆灌入式沥青混凝土中面层(4)由大孔隙开级配沥青混合料和乳胶水泥砂浆组成;其中,大孔隙开级配沥青混合料和乳胶水泥砂浆的质量比为5~7:1;大孔隙开级配沥青混合料的孔隙率为20~30%,它由沥青混合料与16mm以下的集料以4~8:100的质量比混合而成;乳胶水泥砂浆由乳胶改性剂、水泥、标准砂和水以6:100:20:60的质量比混合而成;其中,乳胶水泥砂浆通过大孔隙开级配沥青混合料的孔隙灌入并渗透至大孔隙开级配沥青混合料中;所述的高粘度改性沥青SMA‑13混凝土表面层(5)由高粘改性沥青结合料与集料以5.5~6.5:100的质量比混合而成;其中,高粘改性沥青结合料由苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物改性沥青、热塑性橡胶、粘结性树脂和增塑剂以100:10:2:1的质量比组成。...

【技术特征摘要】
1.一种抗车辙路面结构,其特征在于,它包括从下至上依次设置的半刚性基层(1)、
SBS乳化沥青粘结层(2)、II型乳胶水泥砂浆灌入式沥青混凝土下面层(3)、I型乳胶
水泥砂浆灌入式沥青混凝土中面层(4)和高粘度改性沥青SMA-13混凝土表面层(5);
所述的II型乳胶水泥砂浆灌入式沥青混凝土下面层(3)由大孔隙开级配沥青混合
料和乳胶水泥砂浆组成;其中,大孔隙开级配沥青混合料和乳胶水泥砂浆的质量比为
5~7:1;大孔隙开级配沥青混合料的孔隙率为25~35%,它由沥青混合料与19mm以下
的集料以4~8:100的质量比混合而成;乳胶水泥砂浆由乳胶改性剂、水泥、标准砂和
水以7:100:25:65的质量比混合而成;其中,乳胶水泥砂浆通过大孔隙开级配沥青
混合料的孔隙灌入并渗透至大孔隙开级配沥青混合料中;
所述的I型乳胶水泥砂浆灌入式沥青混凝土中面层(4)由大孔隙开级配沥青混合
料和乳胶水泥砂浆组成;其中,大孔隙开级配沥青混合料和乳胶水泥砂浆的质量比为
5~7:1;大孔隙开级配沥青混合料的孔隙率为20~30%,它由沥青混合料与16mm以下
的集料以4~8:100的质量比混合而成;乳胶水泥砂浆由乳胶改性剂、水泥、标准砂和
水以6:100:20:60的质量比混合而成;其中,乳胶水泥砂浆通过大孔隙开级配沥青
混合料的孔隙灌入并渗透至大孔隙开级配沥青混合料中;
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:钟科吴逸飞罗桑陈波刘国强常荣华丁京
申请(专利权)人:交通运输部公路科学研究所重庆建工集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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