一种长寿命沥青路面结构制造技术

本发明专利技术公开一种铺设于土基上方的长寿命沥青路面结构，包括沥青面层(1)、基层(2)和底基层(3)，沥青面层(1)包括表面磨耗层(11)、中面层(12)和下面层(13)，表面磨耗层(11)采用SMA‑13级配沥青混合料，中面层(12)采用Superpave‑20级配沥青混合料，下面层采用Superpave‑25级配沥青混合料(13)；基层(2)为抗裂性刚柔组合基层，包括柔性上基层(21)和半刚性下基层(22)，柔性上基层(21)采用ATB‑25沥青稳定碎石，半刚性下基层(22)为水泥稳定粒料；底基层(3)为稳定类土。本发明专利技术的长寿命沥青路面结构，能大幅提高路面质量、延长道路使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种长寿命沥青路面结构
本专利技术属于柔性路面结构
，特别是一种减缓沥青路面产生的疲劳开裂和基层传到沥青面层的反射裂缝，避免出现反射裂缝的长寿命沥青路面结构。
技术介绍
现有高等级公路通常采用沥青路面。沥青路面铺设于土基上方，其结构通常包括自上面向下依次设置的沥青面层、基层和底基层。现有沥青路面的结构如中国专利技术专利“低造价环保长寿命路面结构”(申请号：201611085143.2，申请日：2016.1130)所述，包括表面层、上封层、中面层、粘层、下面层、下封层、半刚性基层和级配碎石底基层。上述专利中使用的是半刚性基层，半刚性基层具有许多优点的同时,存在排水不良、反射裂缝等缺陷。这样的结构使得现有沥青路面容易产生疲劳开裂和基层传到沥青面层的反射裂缝，路面质量不够高，道路使用寿命不够长，使得沥青路面往往在较短的时间内就产生严重的破坏，如裂缝、水损害、车辙等，远没有达到道路的设计年限。而单一的柔性基层又具有较大的变形,其自身的破坏主要在反复荷载作用下,当累计残余变形达到一定值,路面会产生沉陷或车辙的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种长寿命沥青路面结构，减缓沥青路面产生的疲劳开裂和基层传到沥青面层的发射裂缝，避免出现反射裂缝，初始投资增大合理、大幅提高路面质量、延长道路使用寿命。本专利技术采用的技术方案为：一种长寿命沥青路面结构，铺设于土基上方，包括自上面下依次设置的沥青面层1、基层2和底基层3，所述沥青面层1包括表面磨耗层11、中面层12和下面层13，所述表面磨耗层11采用SMA-13级配沥青混合料，所述中面层12采用Superpave-20级配沥青混合料，所述下面层采用Superpave-25级配沥青混合料13；所述基层2为抗裂性刚柔组合基层，包括柔性上基层21和半刚性下基层22，所述柔性上基层21采用ATB-25沥青稳定碎石，所述半刚性下基层22为水泥稳定粒料；所述底基层3为稳定类土。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：1、抗疲劳开裂：早期裂缝的主要原因是沥青路面疲劳性能不足，在重载条件下过早的产生裂缝，进一步形成水损害等其他病害，在骨架密实型级配SMA-13沥青混合料中掺加玄武岩纤维提高其疲劳寿命；沥青路面结构的中面层主要发生高温车辙变形病害，在Superpave-20级配沥青混合料中掺加玄武岩纤维提高其高温稳定性，抗疲劳开裂性能显著；2、避免出现反射裂缝：将柔性基层设置在刚度较大的半刚性基层之上,由于半刚性基层的变形较小,对柔性基层的变形起到了约束作用,同时通过级配的调整、施工工艺的提高等,使其强度参数得以较大的增加,则路面结构的应力分布、受力等与传统的柔性基层结构受力状态有所不同，有效的阻止了反射裂缝的发生、解决了排水不畅等问题。总之，本专利技术通过合理增大初始投资，可大幅提高路面质量、延长道路使用寿命。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作详细说明。附图说明图1为本专利技术长寿命沥青路面结构的结构示意图。图中，1沥青面层，2基层，3底基层，11表面磨耗层，12中面层，13下面层，21柔性上基层，22半刚性下基层。具体实施方式如图1所示，本专利技术长寿命沥青路面结构，铺设于土基上方，包括自上面下依次设置的沥青面层1、基层2和底基层3；所述沥青面层1包括表面磨耗层11、中面层12和下面层13，所述表面磨耗层11采用SMA-13级配沥青混合料，所述中面层12采用Superpave-20级配沥青混合料，所述下面层采用Superpave-25级配沥青混合料13；所述基层2为抗裂性刚柔组合基层，包括柔性上基层21和半刚性下基层22，所述柔性上基层21采用ATB-25沥青稳定碎石，所述半刚性下基层22为水泥稳定粒料；所述底基层3为稳定类土。优选地，所述表面磨耗层11的厚度为50～70mm，所述中面层12的厚度为70～100mm，所述下面层13的厚度为100～130mm，所述抗柔性上基层21的厚度为100～150mm，所述半刚性下基层22的厚度为200～300mm。优选地，所述表面磨耗层11采用的SMA-13级配沥青混合料的组成及质量比为：SBS改性沥青：第一矿料：玄武岩纤维＝5.8～6.0：100：0.3～0.4，公称最大粒径尺寸为13.2mm。优选地，所述玄武岩纤维呈金褐色或深褐色、表面光滑平直、无污染，纤维短切公称长度为5～15mm，单根纤维直径为9～25μm，玄武岩纤维的公称长度偏差应在生产厂所控制值相对量的±10％之内，密度2.60～2.80g/cm3，断裂强度≥1200MPa，弹性模量≥7500MPa，断裂伸长率≤3.1％，吸油率≥50％，含有可燃物0.1％～1.0％。优选地，所述第一矿料包括分别占矿料总质量41％、32％、0％、20％和7％的1号料、2号料、3号料、4号料和矿粉，所述1号料、2号料和3号料为玄武岩，4号料为石灰岩，矿粉为磨细的石灰岩。优选地，所述中面层12采用的Superpave-20级配沥青混合料的组成及质量比为：SBS改性沥青：第二矿料：玄武岩纤维＝4.2～4.4：100：0.2～0.3，公称最大粒径尺寸为19.0mm。优选地，所述第二矿料包括分别占矿料总质量22％、39％、13％、25％和1％的1号料、2号料、3号料、4号料和矿粉；所述1号料、2号料和4号料为石灰岩，3号料为玄武岩，矿粉为磨细的石灰岩。优选地，所述下面层采用的Superpave-25级配沥青混合料的组成及质量比为：SBS改性沥青：第三矿料：玄武岩纤维＝4.1～4.3：100：0.3～0.4，公称最大粒径尺寸为26.5mm。优选地，所述第三矿料包括分别占矿料总质量30％、35％、14％、18％和3％的1号料、2号料、3号料、4号料和矿粉；所述1号料、2号料和4号料为石灰岩，3号料为玄武岩，矿粉为磨细的石灰岩。优选地，所述柔性上基层21采用的ATB-25沥青稳定碎石的公称最大粒径尺寸为26.5mm。为验证本专利技术的有效性，下面以实施例进一步说明。实施例1如图1所示的一种长寿命沥青路面结构，该沥青路面结构自上而下依次包括沥青面层，抗裂性刚柔组合基层和底基层；其中，沥青面层包括表面磨耗层，中面层和下面层；柔性上基层采用沥青稳定碎石，半刚性下基层为水泥稳定粒料；底基层为稳定类土。其中，表面表面磨耗层采用SMA-13级配沥青混合料，厚度为50～70mm，材料质量比为：SBS改性沥青：第一种矿料：玄武岩纤维＝5.8～6.0:100:0.3～0.4，公称最大粒径尺寸为13.2mm。其中，中面层采用Superpave-20级配沥青混合料，厚度为70～100mm，材料质量比为：SBS改性沥青：第二种矿料：玄武岩纤维＝4.2～4.4:100:0.2～0.3，公称最大粒径尺寸为19.0mm。其中，下面层采用Superpave-25级配沥青混合料，厚度为100～130mm，材料质量比为：SBS改性沥青：第三种矿料：玄武岩纤维＝4.1～4.3:100:0.3～0.4，公称最大粒径尺寸为26.5mm。其中，柔性上基层为ATB-25沥青稳定碎石，厚度为100～150mm，公称最大粒径尺寸为26.5mm。其中，半刚性下基层为水泥稳定粒料，厚度为200～300mm。其中，玄武岩纤维呈金褐色或深褐色、表面光滑平直、无污染，纤维短切公称长度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长寿命沥青路面结构，铺设于土基上方，包括自上面下依次设置的沥青面层(1)、基层(2)和底基层(3)，其特征在于：所述沥青面层(1)包括表面磨耗层(11)、中面层(12)和下面层(13)，所述表面磨耗层(11)采用SMA‑13级配沥青混合料，所述中面层(12)采用Superpave‑20级配沥青混合料，所述下面层采用Superpave‑25级配沥青混合料(13)；所述基层(2)为抗裂性刚柔组合基层，包括柔性上基层(21)和半刚性下基层(22)，所述柔性上基层(21)采用ATB‑25沥青稳定碎石，所述半刚性下基层(22)为水泥稳定粒料；所述底基层(3)为稳定类土。

【技术特征摘要】
1.一种长寿命沥青路面结构，铺设于土基上方，包括自上面下依次设置的沥青面层(1)、基层(2)和底基层(3)，其特征在于：所述沥青面层(1)包括表面磨耗层(11)、中面层(12)和下面层(13)，所述表面磨耗层(11)采用SMA-13级配沥青混合料，所述中面层(12)采用Superpave-20级配沥青混合料，所述下面层采用Superpave-25级配沥青混合料(13)；所述基层(2)为抗裂性刚柔组合基层，包括柔性上基层(21)和半刚性下基层(22)，所述柔性上基层(21)采用ATB-25沥青稳定碎石，所述半刚性下基层(22)为水泥稳定粒料；所述底基层(3)为稳定类土。2.根据权利要求1所述的长寿命沥青路面结构，其特征在于：所述表面磨耗层(11)的厚度为50～70mm，所述中面层(12)的厚度为70～100mm，所述下面层(13)的厚度为100～130mm，所述抗柔性上基层(21)的厚度为100～150mm，所述半刚性下基层(22)的厚度为200～300mm。3.根据权利要求1或2所述的长寿命沥青路面结构，其特征在于，所述表面磨耗层(11)采用的SMA-13级配沥青混合料的组成及质量比为：SBS改性沥青：第一矿料：玄武岩纤维＝5.8～6.0：100：0.3～0.4，公称最大粒径尺寸为13.2mm。4.根据权利要求3所述的长寿命沥青路面结构，其特征在于：所述玄武岩纤维呈金褐色或深褐色、表面光滑平直、无污染，纤维短切公称长度为5～15mm，单根纤维直径为9～25μm，玄武岩纤维的公称长度偏差应在生产厂所控制值相对量的±10％之内，密度2.60～2.80g/cm3，断裂强度≥1200MPa，弹性模量≥750...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖鹏，陆垚锋，夏炎，王亚昀，王欣悦，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32