一种混凝土共振裂变基层长寿命沥青路面及其修筑方法技术

本发明专利技术涉及一种混凝土共振裂变基层长寿命沥青路面及其修筑方法，所述修筑方法包括：(1)将混凝土浇筑于路基土的基层层位上，待混凝土硬化后，形成混凝土板；(2)对所述混凝土板实施共振裂变处理，得到由路基至沥青面层层叠形成的共振裂变基层和层间柔性联结层；(3)在所述层间柔性联结层之上直接铺设沥青面层，所述共振裂变基层、层间柔性联结层以及沥青面层自适应为一体形成混凝土共振裂变基层长寿命沥青路面。本发明专利技术采用普通混凝土板作为原材料，利用共振能量积累达到裂变产生的共振裂变基层和层间柔性联结层，以共振创造新的结构和新的材料，一体化方案解决长寿命沥青路面修筑难题，能够为国家实现巨大的经济效益和社会价值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土共振裂变基层长寿命沥青路面及其修筑方法


[0001]本专利技术涉及沥青路面修筑
，具体而言，涉及一种混凝土共振裂变基层长寿命沥青路面及其修筑方法。

技术介绍

[0002]2019年10月17日至18日，在京召开的香山科学会议第S54次学术讨论会上，数十位多学科跨领域的专家学者齐聚一堂，以中国长寿命路面关键科学问题及技术前沿为主题，展开交流研讨，碰撞智慧火花。与会专家认为，当前我国路面工程技术正处在跨越式引领发展阶段，路面学科应坚持问题导向和需求导向，以建设中国长寿命路面为总体目标。交通运输部副部长刘小明指出，路面使用寿命偏短，原创基础理论严重缺乏，应用研究多基础性研究少，专业人才多复合型人才少，成为我国路面技术存在的突出短板。目前国内外广泛应用一一力学经验法，作为一种路面结构设计方法，在建立路面结构的抗力模型时，采用最大拉应变强度理论或最大拉应力强度理论。路面结构的抗力模型怎么建立？中国工程院院士郑建龙指出，路面是一个三维结构，其内部也处于三维应力应变状态，用一维的强度模型表征三维结构的破坏准则，显然有失客观。“测不准、算不准是路面结构最主要的问题”。郑建龙认为，路面地面以下就好似一个黑匣子，很难全面获取其力学参数，从而为精准分析路面的力学响应特性带来了极大的困难。当前我国要实现修筑长寿命沥青道路，以力学经验法进行沥青路面结构设计，其力学和经验都还不能达到成熟的阶段，无数多的技术难题得不到解决。沥青路面结构材料的组合成分是由多种原材料构成的，其中包括碎石、砂(天然砂、人工砂)、矿物粉末、胶结材料以及各种添加料。在各种原材料的基础上，选配出上千种满足现行标准的级配组合。每种级配都会有各自的优缺点，重要的是要选出具有最大使用可靠性的集料级配的组合方案，还有就近选配集料存在材质差异，最后的铺筑成型还需要依赖传统摊铺方式的现场施工质量控制和技术管理，并且路面作业还处于现场复杂环境下施工，无法达到设计与施工的统一；等等这一切实为离散的材料组合和人为的质量控制的千差万别，难于达到沥青路面结构的高质量修筑，以上诸多因素短期内无法解决，攻克长寿命沥青路面的建造的技术难关难于实现。我国公路工作者已经奋斗并经历了新中国70多年的探索和研究，现在还处于路面的各种小规模试验观察和各种论文数据的各说纷纭，实践经验和力学理论都不具备成熟的长寿命沥青路面修筑条件，没有多学科的技术合作和创新的结构，仍然围绕着半刚性基层结构形式转圈圈，很难破解中国长寿命沥青路面修筑难题。目前，我国已修筑使用的半刚性基层沥青路面的使用寿命偏短需要修复的问题日见突现，特别是对于主要交通道路而言，当沥青道路出现大面积损坏时半刚性基层结构坏了，通常要进行路面整体结构的“开膛破肚”式大修。但是，大修路面的结构改造方案，没有可提供使用寿命更长的路面基层结构进行配套修复。
[0003]我国沥青路面的现行设计使用寿命最长才15年，实际使用寿命还会更短。沥青路面工程技术的真实现状就是没有可提供的使用寿命更长的沥青路面基层结构进行改造。然而，路面损坏导致的频繁修复工作，增加了路段运行使用期经济成本。一次又一次地路面结
构重复大修，带来了长期的巨大的经济损失和负担，这不符合中国可持续经济发展战略。
[0004]长寿命沥青路面一直是沥青公路，尤其是高速公路建设的一个重要追求目标。研发长寿命沥青路面技术，并据此提升沥青路面的使用寿命，可以降低道路的养护成本、提高路面使用性能的优良率，并提高路网通行能力、节约社会资源、保护自然环境。
[0005]沥青路面寿命主要包含两个方面：一个是道路设计的基准期限，即道路的设计“期望”寿命，另一个是道路的实际使用寿命。而为了实现长寿命路面需要在如下一些方面进行创新。1.路面结构设计的新理论与新方法，目前的沥青道路结构，从断面而言，其可以大致分为三层，分别为路基、无机结合料稳定类基层和沥青混合料面层。其中，无机结合料稳定类基层和沥青混合料面层共同构成一个功能层，无机结合料稳定类基层在路基之上，沥青混合料面层在无机结合料稳定类基层之上。目前的沥青道路，其面层结构中的无机结合料稳定类基层和沥青混合料面层不能很好地匹配，从而导致路面结构的沥青层非常容易损坏。2.能改善路面使用性能、提高路面使用寿命的新材料的研发、设计与制备技术，目前的沥青路面材料，主要是石材料，沥青和水泥；存在如下问题：以传统分层摊铺修筑方式的施工质量差异和结构材料来源差异，以及材料使用配合比的差异，诸多差异因素使修筑质量不能达到最佳，更不能满足最大使用可靠性；3.路面结构与材料路用性能的感知技术与试验检测技术；4.路面施工与质量控制技术；5.路面养护管理及大中修技术，以及相关的标准规范。
[0006]专利技术人已经取得的国家专利技术专利“一种沥青路面结构、共振碎石化复合基层及其制造方法(专利号：ZL201810053077.3)”的沥青路面结构为：《贫混凝土层》+《隔振层》+《共振碎石化层》＝《共振碎石化复合基层》，其上再直接铺设沥青面层。这一专利技术专利利用共振裂变产生的混凝土共振碎石化层，再根据共振碎石化层的性能和结构特点设置了贫混凝土层下卧的方式进行复合，该方案形成的沥青路面复合基层具有“刚柔并济”的结构使用性质和极强的承载能力，为沥青面层建立了稳定的工作平台。该专利技术特点是能够广泛适用于我国沥青道路路基土稳定性差和强度变化大的情况，如各种恶劣土质(包括沙漠、冻土、膨胀土、盐渍土和高寒冻土等特殊地带)和各种恶劣气候环境，以及各种交通荷载的长寿命沥青路面的修筑，成为沥青路面修筑史上的一次革命性突破。
[0007]近年来，专利技术人在进一步探索和研究中发现，前述专利技术在实际应用中出现了新的问题：1、前述专利的专利技术初衷主要是针对各种不同路基土而得到的广泛适应性的长寿命沥青路面解决方案，而对于国内目前施工主要涉及的能够达到稳定路基土的情况，前述方案在实际施工中还存在施工成本较高，作业流程不够简化，作业时间较长等问题；2、前述专利技术专利设置了贫混凝土层下卧，还设置了隔离层避免在共振破碎施工时对贫混凝土层的伤害；共振碎石化层与贫混凝土层的组合方案能够保证沥青路面整体结构能够永久满足路面的承载能力和使用性能，但对于能够具备稳定路基土的新修筑道路而言，取消贫混凝土层和隔振层很有必要；使用增加厚度的、直接浇筑在基层层位上的混凝土板，原位实施共振裂变产生新结构，形成共振裂变基层和层间柔性联结层，再与直接铺设的沥青面层自适应为一体成为长寿命沥青路面的修筑方法，更加具有新颖性、创造性和实用性，为人类修筑长寿命沥青路面提供了简单、经济、合理的解决方案；能够实现沥青路面长久的使用寿命，还能够节约大量的路面建筑材料和大量的建设经费。

技术实现思路

[0008]为了解决上述问题，本专利技术提供一种混凝土共振裂变基层长寿命沥青路面及其修筑方法。所述修筑方法包括：将混凝土直接浇筑在按照现行国家标准修筑的稳定路基土的基层层位上，待混凝土硬化后，采用共振机器实施“共振裂变”产生两层新结构，从而获得具有共振裂变有序微裂缝的、水不可渗透的、斜向嵌锁的砼结构层作为共振裂变基层(新结构)和共振碎石砼粒料(新材料)层作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土共振裂变基层长寿命沥青路面的修筑方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将混凝土浇筑于路基土的基层层位上，待混凝土硬化后，形成混凝土板；(2)对所述混凝土板实施共振裂变处理，得到由路基至沥青面层层叠形成的共振裂变基层和层间柔性联结层；(3)在所述层间柔性联结层之上直接铺设沥青面层，所述共振裂变基层、层间柔性联结层、以及沥青面层，自适应为一体形成混凝土共振裂变基层长寿命沥青路面。2.根据权利要求1所述的一种混凝土共振裂变基层长寿命沥青路面的修筑方法，其特征在于，步骤(1)中，所述混凝土板的结构厚度不低于26
㎝
。3.根据权利要求2所述的一种混凝土共振裂变基层长寿命沥青路面的修筑方法，其特征在于，所述混凝土板的结构厚度为26
㎝-
36
㎝
。4.根据权利要求1所述的一种混凝土共振裂变基层长寿命沥青路面的修筑方法，其特征在于，步骤(1)中，所述混凝土板的结构强度达到C30标准。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王邦国，庞腾科，王开志，崔世斌，张博武，吕文清，霍平，刘永成，王婷，
申请(专利权)人：王邦国，
类型：发明
国别省市：