一种适用于半刚性基层的抗裂型路面结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于半刚性基层的抗裂型路面结构，包括自下而上铺设于路基上的低剂量水泥稳定碎石底基层、水泥稀浆粘结层、玻璃纤维水泥稳定碎石基层、橡胶沥青应力吸收层和沥青混合料面层。沥青混合料面层包括粗粒式沥青混合料下面层、再生纤维中粒式沥青混合料中面层和细粒式沥青混合料上面层。该路面通过各功能层的结合，能充分发挥路面各结构层的优势，延缓半刚性基层裂缝的产生并防止裂缝向沥青面层反射，降低路面受水损害的程度。通过掺入玻璃纤维，提高了水泥稳定碎石的抗压强度和抗弯拉强度，改善了水泥稳定碎石基层抗温缩、干缩和耐冻性等路用性能。同时，玻璃纤维相比现有技术路面机构中使用的聚丙烯纤维，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于公路与城市道路工程
，具体地涉及一种适用于半刚性基层的抗裂型路面结构。
技术介绍
自从20世纪90年代大规模建设高速公路至今，“强基、薄面、稳土基”的设计理念就一直应用于沥青路面结构的设计之中。半刚性基层沥青路面作为我国公路和城市道路主要路面类型，具有路面强度高、承载力强、稳定性好、沥青层薄、工程造价低等优点。进入21世纪以来，水泥稳定碎石作为一种半刚性基层材料，得以大范围推广，但水泥稳定碎石基层材料容易发生温缩、干缩裂缝，在荷载作用下底层裂缝逐渐贯通沥青层形成反射裂缝，水分进入路面后加速了路面破坏进程，降低了路面使用寿命，增加了道路在使用年限内的维修次数与寿命周期成本。因此，以修建耐久性路面基层为目标，提供一种适用于半刚性基层的耐久性路面结构，是亟待解决的问题。半刚性基层沥青路面的抗裂不能忽视每个结构层的影响。近年来，为了提高半刚性路面结构的使用寿命，防止道路病害尤其是早期病害的发生，降低寿命周期费用，国内提出了增加橡胶沥青应力吸收层、沥青碎石过渡层和在水泥稳定碎石中掺加聚丙烯纤维等设计构造，取得了一定的效果，但也存在结构层构造复杂、成本偏高等问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种适用于半刚性基层的抗裂型路面结构，解决现有技术中路面抗温缩、干缩裂缝性能差，且使用寿命短的技术问题。为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种适用于半刚性基层的抗裂型路面结构，包括自下而上铺设于路基上的低剂量水泥稳定碎石底基层、水泥稀浆粘结层、纤维水泥稳定碎石基层、橡胶沥青应力吸收层和沥青混合料面层。所述低剂量水泥稳定碎石底基层厚度为16～20cm，水泥质量分数为2.0～3.5％。低剂量水泥稳定碎石底基层的力学性质与级配碎石接近，可以避免或减少由于水泥稳定类材料收缩产生的裂缝，从而消除或减少沥青路面的反射裂缝。掺入水泥可以显著提高碎石材料的CBR值，具有更强的承载能力，可以一定程度地减少粒料基层沥青路面的一些病害，如结构性车辙、疲劳裂缝等。低剂量水泥稳定碎石具有较好的水稳定性、抗裂性及抗冲刷性能等优点。所述水泥稀浆粘结层的水泥浆按水泥:水为1.0:1.5～2.5的比例配制，以洒布均匀、表面不流淌为控制标准；通过设置水泥稀浆粘结层有效改善了低剂量水泥稳定碎石底基层与纤维水泥稳定碎石基层间的接触条件。所述纤维水泥稳定碎石基层厚度为32～36cm，纤维水泥稳定碎石基层中添加的纤维为玻璃纤维。为了保证水泥稳定碎石基层的强度,水泥稳定碎石基层混合料的水泥用量一般都较高，但是较高的水泥用量使水泥稳定碎石基层抗裂性能差，容易引起沥青面层出现过多的反射裂缝。通过设置纤维水泥稳定碎石基层，玻璃纤维的掺入适当降低了水泥用量；随着龄期增加，胶结物对玻璃纤维的粘结和固结作用使玻璃纤维水泥稳定碎石的后期抗压强度有较大提高；同时，乱向分布的玻璃纤维对骨料颗粒形成包裹及约束作用，约束了裂缝尖端的发展，减小水泥稳定碎石的干缩应变、温缩应变，提高抗弯拉强度、干缩抗裂系数和温缩抗裂系数，延长了道路使用寿命；基层铺筑完成后，混合料内水分的蒸发引起干燥收缩，玻璃纤维的存在，使其失水面积减少，水分迁移困难，在基层未形成足够强度时，减少了早期裂缝的产生。同时，玻璃纤维相比现有技术路面机构中使用的聚丙烯纤维，成本低。所述橡胶沥青应力吸收层的橡胶沥青撒布量为2.4～2.6kg/m2，碎石洒布量为12～14kg/m2。橡胶沥青应力吸收层可有效缓解沥青混合料面层底部的应力集中现象，防止雨水的向下渗透，对基层起到保护作用。进一步改进，所述沥青混合料面层包括粗粒式沥青混合料下面层、再生纤维中粒式沥青混合料中面层和细粒式沥青混合料上面层。其中，所述粗粒式沥青混合料下面层层厚度为6～8cm，再生纤维中粒式沥青混合料中面层厚度为6～8cm，细粒式沥青混合料上面层层厚度为4cm。所述再生纤维中粒式沥青混合料中面层中再生纤维掺量为0.2％～0.25％。通过增加再生聚酯纤维可显著增强中粒式沥青混合料中面层的高温稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性能。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：1、通过掺入玻璃纤维，提高了水泥稳定碎石的抗压强度和抗弯拉强度，改善了水泥稳定碎石基层抗温缩、干缩和耐冻性等路用性能，同时，玻璃纤维相比现有技术路面机构中使用的聚丙烯纤维，成本低。2、再生纤维可显著增强沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性能。3、通过各功能层的有机结合，能充分发挥半刚性基层的优势，延缓半刚性基层裂缝的产生并防止裂缝向沥青面层反射，降低路面受损害的程度，解决现有技术中路面容易破损、使用寿命短的技术问题。在重载交通使用条件下不容易产生裂缝和水损害，相比同等施工成本的其他路面具有较长的使用寿命。附图说明图1为本实新型所适用于半刚性基层的抗裂型路面结构的结构示意图。其中，1、细粒式沥青混合料上面层；2、再生纤维中粒式沥青混合料中面层；3、粗粒式沥青混合料下面层；4、橡胶沥青应力吸收层；5、纤维水泥稳定碎石基层；6、水泥稀浆粘结层；7、低剂量水泥稳定碎石底基层。具体实施方式为了更好地理解本技术，下面结合实施例进一步阐释本技术的内容，但本技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。如图1所示，一种适用于半刚性基层的抗裂型路面结构，包括自下而上铺设于路基上的低剂量水泥稳定碎石底基层7、水泥稀浆粘结层6、玻璃纤维水泥稳定碎石基层5、橡胶沥青应力吸收层4和沥青混合料面层。所述沥青混合料面层包括粗粒式沥青混合料下面层3、中粒式沥青混合料中面层2和细粒式沥青混合料上面层1。沥青混合料面层下面层3采用AC-25型沥青混合料，厚度为8cm；沥青混合料面层中面层2采用再生聚酯纤维AC-16型沥青混合料，厚度为6cm；沥青混合料面层上面层1采用SBS改性AC-13型沥青混合料，其厚度为4cm。沥青混合料面层铺设时，各层间洒布粘层油以保证层间粘结性能。通过增加再生聚酯纤维可显著增强AC-16型沥青混合料中面层的高温稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性能。低剂量水泥稳定碎石层7的厚度为20cm，7d无侧限抗压强度为2.5MPa，集料级配在满足《公路路面基层施工技术细则》(JTG/TF20-2015)表4.5.4要求的基础上通过试验确定，水泥质量分数为3％。在其他实施例中，低剂量水泥稳定碎石层7中的水泥质量分数可以为2.0％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3.1％、3.2％、3.3％或3.4％。所述水泥稀浆粘结层6，水泥浆按水泥:水为1.0:1.5～2.5的比例配制，水泥用量为1.2kg/m2；通过设置水泥稀浆粘结层有效改善了低剂量水泥稳定碎石底基层与纤维水泥稳定碎石基层间的接触条件。纤维水泥稳定碎石基层5为玻璃纤维水泥稳定碎石层，其厚度为32cm，7d无侧限抗压强度要求达到4.0Mpa，集料级配在满足《公路路面基层施工技术细则》(JTG/TF20-2015)表4.5.4要求的基础上通过试验确定，水泥质量分数为4.0％。玻璃纤维的体积掺量为0.14％，玻璃纤维长度为18mm。橡胶沥青应力吸收层4的橡胶沥青撒布量为2.4kg/m2，碎石平均洒布量为14kg/m2。沥青混合料面层中面层2中的再生聚酯纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于半刚性基层的抗裂型路面结构，其特征在于，包括自下而上铺设于路基上的低剂量水泥稳定碎石底基层、水泥稀浆粘结层、纤维水泥稳定碎石基层、橡胶沥青应力吸收层和沥青混合料面层；所述纤维水泥稳定碎石基层厚度为32～36cm；所述低剂量水泥稳定碎石底基层厚度为16～20cm；所述橡胶沥青应力吸收层的橡胶沥青撒布量为2.4～2.6kg/m2，碎石洒布量为12～14kg/m2。

【技术特征摘要】
1.一种适用于半刚性基层的抗裂型路面结构，其特征在于，包括自下而上铺设于路基上的低剂量水泥稳定碎石底基层、水泥稀浆粘结层、纤维水泥稳定碎石基层、橡胶沥青应力吸收层和沥青混合料面层；所述纤维水泥稳定碎石基层厚度为32～36cm；所述低剂量水泥稳定碎石底基层厚度为16～20cm；所述橡胶沥青应力吸收层的橡胶沥青撒布量为2.4～2.6kg/m2...

【专利技术属性】
技术研发人员：周强，何伟，金广谦，夏琦，
申请(专利权)人：南京市裕和建设有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32