一种抗开裂沥青混凝土组合路面结构制造技术

本发明专利技术涉及道路施工技术领域，公开了一种抗开裂沥青混凝土组合路面结构。包括碎石路基层、平铺于碎石路基层上方的支撑层、平铺于支撑层上方的混凝土层、平铺于混凝土层上方的路面层；所述支撑层包括水平放置于碎石路基层上方的钢架框和若干水平设于钢架框内部的支撑杆，所述支撑杆的两端均与钢架框固定连接，所述支撑杆的高度与边框的高度等高。本发明专利技术沥青混凝土组合路面结构具有优良的负载性能和抗开裂性能，从而延长沥青混凝土路面的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种抗开裂沥青混凝土组合路面结构
本专利技术涉及道路施工
，尤其是涉及一种抗开裂沥青混凝土组合路面结构。
技术介绍
沥青混凝土路面的开裂使路面的主要病害之一，由于路面设计不周或者施工原因，结构层本身强度不足，不能适应日益增长的交通量及轴载作用而产生强度裂缝，最初一般表现为纵向开裂，然后发展为网裂，这一类由荷载产生的裂缝中、低级道路及一些超载严重的高等级车道轮迹处常见，属于荷载裂缝。而我国对大多数等级公路来说，由于普遍采用了半刚性基层，有足够的强度，这一类荷载裂缝并不是主要的，相反另一类裂缝即非荷载裂缝则普遍存在，这已引起我国道路工作者的普遍关注。温度裂缝常垂直于路线方向，裂缝间距变化在数米至100米之间，当路面宽度大于裂缝间距时，还将产生纵向温度裂缝，从而形成块状裂缝，温度裂缝破坏了沥青混凝土路面的整体性及连续性，水分通过裂缝渗入基层，浸蚀路基，导致路面承载力降低，还为冻融提供了条件，另外温度裂缝对将来的加铺层的影响不容忽视，否则病害仍将继续，直至重修，降低了路面的使用寿命，增加养护费用，而且在高等级公路上进行补强、加铺层设计，会严重影响正常的交通，造成巨大的经济损失。非载荷裂缝大都表现为横向裂缝，由于一次性气温骤降或者温度循环作用都有可能引起温度收缩裂缝，当沥青面层铺筑在半刚性基层上时，半刚性基层收缩开裂产生的反射裂缝也是横向裂缝的主要原因。实际上许多横向裂缝是温缩裂缝和半刚性基层裂缝的反射缝等多方面原因共同作用而产生的。例如中国专利公开号CN208685374公开了一种薄型沥青混凝土路面结构，包含自上而下依次铺设的沥青混凝土层、第一沥青层防水粘结层、中粒式混凝土层、第二沥青防水粘结层、上基层和下基层，该路面结构采用双层沥青防水粘结层加薄型沥青混凝土层的设计，可以起到优良的防水作用，但是沥青混凝土路面长时间暴露在自然环境或者车辆的碾压下容易发生开裂，影响沥青混凝土路面的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术沥青混凝土路面容易发生开裂的问题，提供一种抗开裂沥青混凝土组合路面结构。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种抗开裂沥青混凝土组合路面结构，包括碎石路基层、平铺于碎石路基层上方的支撑层、平铺于支撑层上方的混凝土层、平铺于混凝土层上方的路面层；所述支撑层包括水平放置于碎石路基层上方的钢架框和若干水平设于钢架框内部的支撑杆，所述支撑杆的两端均与钢架框固定连接，所述支撑杆的高度与边框的高度等高。作为优选，所述支撑杆与支撑杆之间形成的第一凹槽、支撑杆与钢架框之间形成的第二凹槽内均填充有粘合剂。作为优选，所述钢架框和支撑杆上方沿着竖直方向固定设有钢筋，所述钢筋的上端嵌入混凝土层内部。本专利技术通过在碎石路基层上方铺设支撑层，在支撑层上方铺设混凝土层，在混凝土层上方铺设路面层，通过多层次组合结构，使路面具有优良的承载性能，避免道路在车辆的压力作用下出现塌陷。通过在支撑杆与支撑杆之间形成的第一凹槽、支撑杆与钢架框之间形成的第二凹槽内填充有粘合剂，增加碎石路基层与混凝土层之间的粘结作用力，增加道路整体强度，防止碎石路基层与混凝土层之间出现层分离，同时避免混凝土层出现开裂。通过在支撑层的钢架框和支撑杆上方沿着竖直方向固定设置钢筋，钢筋的上端嵌入混凝土层内部，从而增加混凝土层与支撑层之间的连接强度，进一步提高混凝土层的抗开裂性能。作为优选，所述路面层由碎石和沥青混合料混合而成。作为优选，所述沥青混合料包括按重量份计的下述组分：SBS改性沥青4.2-4.6％，改性玄武岩纤维0.26-0.43％，余量为矿料；所述矿料由集料和矿粉组成，所述矿粉占矿料质量的1.5-3.0％。作为优选，所述矿粉为粒度小于0.075mm的石灰岩。作为优选，所述改性玄武岩纤维的制备方法包括以下步骤：将玄武岩纤维和环氧基硅烷偶联剂加入去离子水中，搅拌混合均匀，滴加盐酸溶液调节体系pH至3-5，水浴加热至50-60℃，搅拌反应1-2h，过滤，洗涤，干燥，得到烷基化改性玄武岩纤维；将烷基化改性玄武岩纤维加入羧甲基壳聚糖水溶液中，然后加入四氯化锡催化剂，水浴加热至75-85℃，搅拌反应2-5h，然后加入中空介孔二氧化硅微球，搅拌混合均匀，静置10-15h，过滤分离，洗涤，干燥，得到改性玄武岩纤维。本专利技术采用环氧基硅烷偶联剂对玄武岩纤维进行表面改性处理，将环氧基硅烷偶联剂接枝到玄武岩纤维表面，使玄武岩纤维表面负载环氧基团，然后利用玄武岩纤维表面负载的环氧基团与羧甲基壳聚糖分子上的羟基发生开环反应，从而将羧甲基壳聚糖接枝到玄武岩纤维表面，利用羧甲基壳聚糖自身的物理粘附作用将中空介孔二氧化硅微球固定结合到玄武岩纤维表面，得到改性玄武岩纤维。中空介孔二氧化硅微球结合在玄武岩纤维表面一方面提高玄武岩纤维光滑表面的粗糙度，提高改性玄武岩纤维与SBS改性沥青之间粘结强度；另一方面，改性玄武岩掺入SBS改性沥青混合料中后SBS改性沥青从中空介孔二氧化硅微球的表面介孔渗入微球内部固化，进而增加SBS改性沥青与中空介孔二氧化硅微球之间粘结强度，进而提高两者结合稳定性。作为优选，所述中空介孔二氧化硅微球的制备方法包括以下步骤：将正硅酸乙酯加入乙酸乙酯中搅拌均匀得到油相溶液，将十六烷基三甲基氯化铵乳化剂加入去离子水中搅拌均匀得到水相溶液，将油相溶液缓慢滴加到水相溶液中，搅拌10-20min，然后置于乳化机中进行乳化，得到乳化液，向乳化液中加入三乙醇胺催化剂，在温度20-25℃下搅拌进行水解缩合反应30-40h，进行喷雾干燥，得到初生态中空介孔二氧化硅微球；将乙烯基三乙氧基硅烷加入乙醇与水的混合溶液中，滴加盐酸溶液调节溶液pH至3-5，水浴加热至40-50℃，搅拌水解30-50min，得到水解液，将初生态中空介孔二氧化硅微球加入水解液中搅拌反应1-3h，离心分离，洗涤，干燥，得到中空介孔二氧化硅微球。本专利技术利用正硅酸乙酯为前驱体制备中空介孔二氧化硅微球，由于有机SBS改性沥青与无机中空介孔二氧化硅微球之间存在的界面相容性差，阻碍SBS改性沥青渗入中空介孔二氧化硅微球内部，本专利技术进一步利用乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂对初生态中空介孔二氧化硅微球进行表面改性处理，将乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂接枝在中空介孔二氧化硅微球表面，使中空介孔二氧化硅微球表面有机化，从而提高中空介孔二氧化硅微球与SBS改性沥青之间的界面相容性能，促进SBS改性沥青渗入中空介孔二氧化硅微球内部，进而提高SBS改性沥青与中空介孔二氧化硅微球之间的粘结强度，提高两者结合稳定性。附图说明图1为本专利技术沥青混凝土组合路面结构的结构示意图。图2为本专利技术支撑层的结构示意图。附图标记碎石路基层1、支撑层2、混凝土层3、路面层4、钢架框21、支撑杆22、第一凹槽23、第二凹槽24、钢筋25。具体实施方式下面通过具体实施例，对本专利技术的技术方案做进一步说明。本专利技术中若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的，实施例中的方法，如无特别说明均为本领本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗开裂沥青混凝土组合路面结构，其特征在于，包括碎石路基层（1）、平铺于碎石路基层上方的支撑层（2）、平铺于支撑层上方的混凝土层（3）、平铺于混凝土层上方的路面层（4）；所述支撑层包括水平放置于碎石路基层上方的钢架框（21）和若干水平设于钢架框内部的支撑杆（22），所述支撑杆的两端均与钢架框固定连接，所述支撑杆的高度与边框的高度等高。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗开裂沥青混凝土组合路面结构，其特征在于，包括碎石路基层（1）、平铺于碎石路基层上方的支撑层（2）、平铺于支撑层上方的混凝土层（3）、平铺于混凝土层上方的路面层（4）；所述支撑层包括水平放置于碎石路基层上方的钢架框（21）和若干水平设于钢架框内部的支撑杆（22），所述支撑杆的两端均与钢架框固定连接，所述支撑杆的高度与边框的高度等高。


2.根据权利要求1所述的一种抗开裂沥青混凝土组合路面结构，其特征在于，所述支撑杆与支撑杆之间形成的第一凹槽（23）、支撑杆与钢架框之间形成的第二凹槽（24）内均填充有粘合剂。


3.根据权利要求1所述的一种抗开裂沥青混凝土组合路面结构，其特征在于，所述钢架框和支撑杆上方沿着竖直方向固定设有钢筋（25），所述钢筋的上端嵌入混凝土层内部。


4.根据权利要求1所述的一种抗开裂沥青混凝土组合路面结构，其特征在于，所述路面层由碎石和沥青混合料混合而成。


5.根据权利要求2所述的一种抗开裂沥青混凝土组合路面结构，其特征在于，所述沥青混合料包括按重量份计的下述组分：
SBS改性沥青4.2-4.6%，改性玄武岩纤维0.26-0.43%，余量为矿料；所述矿料由集料和矿粉组成，所述矿粉占矿料质量的1.5-3.0%。


6.根据权利要求5所述的一种抗开裂沥青混凝土组合路面结构，其特征在于，所述矿粉为粒度小于0.075mm的石灰岩...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明华，
申请(专利权)人：胡明华，
类型：发明
国别省市：河南;41