一种基于振动成型的微沥青碎石裂缝消散层及其成型方法技术

本发明专利技术属于道路工程技术领域，公开了一种基于振动成型的微沥青碎石裂缝消散层及其成型方法。该基于振动成型的微沥青碎石裂缝消散层，其特征在于，其原材料包括作为微沥青碎石裂缝消散层矿料的石灰岩，作为微沥青碎石裂缝消散层粘结剂的沥青，其中油石比为1.4%～2.6%；所述微沥青碎石裂缝消散层矿料级配为：粒径小于26.5mm的集料占级配集料总质量的100%；粒径小于16mm的集料占级配集料总质量的75%～95%；粒径小于9.5mm的集料占级配集料总质量的48%～64%；粒径小于4.75mm的集料占级配集料总质量的30%～38%；粒径小于2.36mm的集料占级配集料总质量的14%～24%；粒径小于0.6mm的集料占级配集料总质量的5%～15%；粒径小于0.075mm的集料占级配集料总质量的0%～5%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于道路工程
，特别是一种基于振动成型的微沥青碎石裂缝消散层及其成型方法。
技术介绍
在我国公路建设不断快速发展的过程中,半刚性基层沥青路面作为一种主要的路面结构形式被广泛应用。据不完全统计，我国目前的高等级公路90%以上采用的是半刚性基层。然而，半刚性基层路面在广泛应用的同时也存在着许多问题，裂缝类病害是半刚性结构路面病害的主要形式。调查表明，我国绝大多数公路在通车后一、二年就会出现大量裂缝。半刚性基层沥青路面现场钻芯取样表明，在诸多引发半刚性基层沥青路面裂缝的因素中，半刚性基层的反射裂缝占有比例超过50%。因此，反射裂缝是半刚性基层沥青路面最主要的缺陷之一。半刚性基层反射裂缝的产生，将对道路结构和行车舒适与安全产生很大危害，主要概括为以下几方面：①危害道路结构稳定性；②影响行车舒适性，危害行车安全；③影响道路正常使用，不利于公路建设事业可持续发展。基于以上半刚性基层沥青路面反射裂缝导致的严重后果，目前国内外工程中为解决半刚性基层材料开裂问题，应用较广泛的具体措施主要包括增加沥青面层的厚度、基层预切缝、加铺土工织物或格栅、在面层与基层之间增加级配碎石层。通过工程实践发现，以上措施达到了一定的防裂效果，但是各种防裂措施存在自身的局限性：①增加沥青面层厚度，在夏季高温时面层更易产生车辙，而且必将增加工程预算；②基层预切缝施工时间难以控制，如锯缝太早，因强度不足，缝槽处强度被锯缝机破坏，造成不规则的破碎；如锯缝太晚，基层在早期温度变化下裂缝已经形成；③加铺土工织物或格栅，由于排水性差、防裂效果短暂，而且对较大裂缝抑制效果不佳，因此不能算作一种理想的夹层材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于振动成型的微沥青碎石裂缝消散层及其成型方法，以及具有微沥青碎石裂缝消散层的半刚性沥青路面。该微沥青碎石裂缝消散层成型方法基于振动成型，通过对微沥青碎石裂缝消散层材料的组成、成型方式、级配设计及配合比设计，得到更为优化的配合比设计，采用本方法得到的微沥青碎石裂缝消散层具有强度高、不易松散、施工方便的优点，其作为半刚性沥青路面的裂缝消散层能够有效抑制反射裂缝的产生。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术技术方案予以实现。（1）一种基于振动成型的微沥青碎石裂缝消散层，其特征在于，其原材料包括作为微沥青碎石裂缝消散层矿料的石灰岩，作为微沥青碎石裂缝消散层粘结剂的沥青，其中油石比为1.4%～2.6%；所述微沥青碎石裂缝消散层矿料级配为：粒径小于26.5mm的集料占级配集料总质量的100%；粒径小于16mm的集料占级配集料总质量的75%～95%；粒径小于9.5mm的集料占级配集料总质量的48%～64%；粒径小于4.75mm的集料占级配集料总质量的30%～38%；粒径小于2.36mm的集料占级配集料总质量的14%～24%；粒径小于0.6mm的集料占级配集料总质量的5%～15%；粒径小于0.075mm的集料占级配集料总质量的0%～5%。（2）上述基于振动成型的微沥青碎石裂缝消散层的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：首先，在微沥青碎石裂缝消散层矿料中添加沥青作为粘结剂，油石比为1.4%～2.6%，经混合料拌合机拌合，制得微沥青碎石裂缝消散层混合料；然后，摊铺微沥青碎石裂缝消散层混合料进行振动击实，其激振力7.6kN，振动频率为38Hz±2Hz，振动时间为60～80s。（3）一种半刚性沥青路面，包括基层和面层，其特征在于，所述基层与面层之间设置有基于振动成型的微沥青碎石裂缝消散层。上述技术方案中，微沥青碎石裂缝消散层的原材料包括作为微沥青碎石裂缝消散层矿料的石灰岩，作为微沥青碎石裂缝消散层粘结剂的沥青，其中油石比为1.4%～2.6%；所述微沥青碎石裂缝消散层矿料级配为：粒径小于26.5mm的集料占级配集料总质量的100%；粒径小于16mm的集料占级配集料总质量的75%～95%；粒径小于9.5mm的集料占级配集料总质量的48%～64%；粒径小于4.75mm的集料占级配集料总质量的30%～38%；粒径小于2.36mm的集料占级配集料总质量的14%～24%；粒径小于0.6mm的集料占级配集料总质量的5%～15%；粒径小于0.075mm的集料占级配集料总质量的0%～5%。上述技术方案中，所述微沥青碎石裂缝消散层的成型方法，包括以下步骤：首先，在微沥青碎石裂缝消散层矿料中添加沥青作为粘结剂，油石比为1.4%～2.6%，经混合料拌合机拌合，制得微沥青碎石裂缝消散层混合料；然后，摊铺微沥青碎石裂缝消散层混合料进行振动击实，其激振力7.6kN，振动频率为38Hz±2Hz，振动时间为60～80s。本专利技术在基层与面层之间设置有基于振动成型的微沥青碎石裂缝消散层，防止和减少半刚性路面反射裂缝方面有很好效果；具体说明如下：（1）本专利技术通过对微沥青碎石裂缝消散层材料的组成、成型方式、级配设计及配合比设计，达到了如下目的：得到更为优化的微沥青碎石裂缝消散层矿料配合比设计，采用本设计方法得到的微沥青碎石裂缝消散层具有强度高、不易松散、施工方便的特点。其应用于半刚性沥青路面的裂缝消散层，能够有效抑制反射裂缝的产生，大幅度降低因基层开裂导致的路面早期破坏，延长路面使用寿命，降低养护费用。（2）采用本专利技术振动成型方式设计的微沥青碎石裂缝消散层，其半刚性基层沥青路面与传统的半刚性基层沥青路面相比，采用振动法延长了使用寿命，减少了沥青面层的维修费用，对提高我国半刚性基层沥青路面质量有积极作用。（3）采用本专利技术所制得的微沥青碎石裂缝消散层混合料应用于现场施工，具有良好的路用性能，根据试验工程检测结果，本专利技术提出优化的微沥青碎石裂缝消散层混合料更容易在振动作用下被压实。（4）采用本专利技术所制得的微沥青碎石裂缝消散层，不仅能够有效地抑制反射裂缝的产生，还能在够抑制面层发生车辙、基层产生水损害起到积极的作用，提高道路使用品质及服务水平，确保行车安全与交通通畅，具有重要的工程应用价值及巨大的社会经济价值。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。本专利技术的基于振动试验方法的微沥青碎石裂缝消散层，其具体步骤为：（1）原材料的选择：选择微沥青碎石裂缝消散层原料：裂缝消散层矿料中矿料采用石灰岩。石灰岩中粗集料具有一定的韧性，而且石灰岩与沥青的粘结性较好，细集料...

【技术保护点】
一种基于振动成型的微沥青碎石裂缝消散层，其特征在于，其原材料包括作为微沥青碎石裂缝消散层矿料的石灰岩，作为微沥青碎石裂缝消散层粘结剂的沥青，其中油石比为1.4%～2.6%；所述微沥青碎石裂缝消散层矿料级配为：粒径小于26.5mm的集料占级配集料总质量的100%；粒径小于16mm的集料占级配集料总质量的75%～95%；粒径小于9.5mm的集料占级配集料总质量的48%～64%；粒径小于4.75mm的集料占级配集料总质量的30%～38%；粒径小于2.36mm的集料占级配集料总质量的14%～24%；粒径小于0.6mm的集料占级配集料总质量的5%～15%；粒径小于0.075mm的集料占级配集料总质量的0%～5%。

【技术特征摘要】
1.一种基于振动成型的微沥青碎石裂缝消散层，其特征在于，其原材料
包括作为微沥青碎石裂缝消散层矿料的石灰岩，作为微沥青碎石裂缝消散层
粘结剂的沥青，其中油石比为1.4%～2.6%；所述微沥青碎石裂缝消散层矿料
级配为：粒径小于26.5mm的集料占级配集料总质量的100%；粒径小于16mm
的集料占级配集料总质量的75%～95%；粒径小于9.5mm的集料占级配集料
总质量的48%～64%；粒径小于4.75mm的集料占级配集料总质量的30%～
38%；粒径小于2.36mm的集料占级配集料总质量的14%～24%；粒径小于
0.6mm的集料占级配集料总质量的5%～15%；粒径小于0.075mm的集料占
级配集料总质量的0%～5%。
2.根据权利要求1所述的基于振动成型的微沥青碎石裂缝消散层的成型
方法，其特征在于，包括以下步骤：
首先，在微沥青碎石裂缝消散层矿料中添加沥青作为粘结剂，油石比为
1.4%～2.6%，经混合料拌合机拌合，制得微沥青碎石裂缝消散层混合料；然
后，摊铺微沥青碎石裂缝消散层混合料进行振动击实，其激振力7.6kN，振动
频率为38Hz±2Hz，振动时间为60～80s。
3.一种半刚性沥青路面，包括基层和面层，其特征在于，所述基层与面
层之间设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭波，李文瑛，孟宪光，李凯峰，袁鹏，李昆，赵小洁，程志豪，支鹏飞，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：