一种高韧降噪半柔路面及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种高韧降噪半柔路面及其制备方法，所述路面由大空隙水泥混凝土基体灌注沥青砂浆灌浆料制备而成，所述沥青砂浆灌浆料包括乳化沥青、天然砂、橡胶颗粒和橡胶油,所述乳化沥青的质量占比为5.5％～6.5％，所述天然砂的质量占比为80％～86％，所述橡胶颗粒的质量占比为6％～12％，所述橡胶油的质量占比为1.5％～2.5％。本发明专利技术利用橡胶颗粒的弹性性能，有效提高基体底部韧性，同时将结构受到的能量转化为弹性能，达到降低噪音与保护结构安全性的目的，在提升半柔路面高韧降噪的同时，有效减少半柔路面建设碳排放，具有显著的社会经济效益。经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种高韧降噪半柔路面及其制备方法


[0001]本专利技术涉及路面材料
，具体涉及一种高韧降噪半柔路面及其制备方法。

技术介绍

[0002]早期我国沥青路面应用中遵循“强基薄面”的设计理念，应用而生的半刚性基层沥青路面路面经历多年发展已经逐渐成熟，在道路建设中得到了大规模应用，但其运营后期出现的不可避免的反射裂缝以及多种路面病害仍遭诟病。
[0003]与普通密级配沥青混凝土相比，灌注式半柔性路面拥有比沥青路面材料更好的高温稳定性和耐久性，能有效抑制路面车辙病害的发生，可解决普通密级配沥青混凝土在部分交通量大、荷载高的路段面层应用存在的承载力与耐久性不足的问题；同时兼具柔性路面类似的行车舒适性和结构特点，而无水泥混凝土路面常见的断板、开裂、脱空等病害。
[0004]对于灌入式半柔性路面，除了沥青混合料骨架基体需要有足够大的空隙率来容纳灌浆材料，灌浆材料也需要有良好的流动性和施工性能，以充分灌入沥青混合料空隙，形成密实的结构体，且拥有较高的材料性能。
[0005]目前现有技术半柔性路面均是以大空隙沥青混合料为基体，水泥砂浆为灌浆料制备半柔性路面。尚未有以大空隙水泥混凝土刚性材料为基体，沥青砂浆柔性材料为灌浆料制备的半柔性路面。目前半柔性路面仍存在韧性不足，发生底部断裂、掉粒等病害，且噪音较大，严重影响人民生活质量。
[0006]鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本专利技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提高半柔路面整体结构的韧性，减少变形病害现象的发生，同时为了降低噪音对人民生活的侵扰，本专利技术提供一种高强降噪半柔路面及其制备方法。
[0008]一种高韧降噪半柔路面，包括水泥混凝土基混合料，所述水泥混凝土基混合料的空隙由沥青砂浆灌浆料填充，所述沥青砂浆灌浆料按质量占比包括5.5％～6.5％乳化沥青、80％～86％天然砂、6％～12％橡胶颗粒和1.5％～2.5％橡胶油。
[0009]进一步的，所述水泥混凝土基混合料包括粗集料、细集料、粉煤灰、水泥、水、增强剂和增韧剂，所述粗集料的体积占比为40％～58％，所述细集料的体积占比为12％～26％，所述粉煤灰的体积占比为2％～4％，所述水泥的体积占比为6％～8％，所述增强剂相对于混合料的质量占比为0.15％～0.28％，所述增韧剂相对于混合料的质量占比为0.12％～0.25％，所述水胶比为0.28～0.32。
[0010]进一步的，所述粗集料的粒径为9.5～13.2mm，所述细集料的粒径为2.36～4.75mm。
[0011]进一步的，所述天然砂的粒径为0～0.6mm，所述橡胶颗粒的粒径为0.075～0.15mm。
[0012]进一步的，所述水泥混凝土基混合料的空隙率为18％～25％。
[0013]进一步的，所述细集料包括碎石、橡胶颗粒，所述橡胶颗粒相对于细集料的体积占比为40％～60％。
[0014]进一步的，所述水泥为52.5级硅酸盐水泥，所述增强剂为KFA水泥掺和剂，所述增韧剂为碳酸钙晶须，所述乳化沥青为SBR改性乳化沥青。
[0015]一种如上述的高韧降噪半柔路面的制备方法，包括以下步骤：
[0016]S1：水泥混凝土基混合料的制备：将粗集料、细集料、粉煤灰、水泥、水、增强剂和增韧剂混合，搅拌均匀形成水泥混凝土基混合料，然后将混合料进行铺筑形成基体，铺筑中控制基体的空隙率在18％～25％范围，养护后待用；
[0017]S2：沥青砂浆灌浆料的制备：将乳化沥青、天然砂、橡胶颗粒和橡胶油混合搅拌均匀，即制得沥青砂浆灌浆料；
[0018]S3：高韧降噪半柔路面的制备：将步骤S2制备的沥青砂浆灌浆料灌入步骤S1制备的基体中，当灌浆饱满后用毛刷刮除表面浮浆，直至暴露出基体表面，进行养护成型。
[0019]与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：
[0020]1、本专利技术在常规养护条件下，其28d抗拉强度等级可达M45，抗压强度可达45MPa、抗折强度可达5.0MPa；同时，与常规沥青混合料基体、水泥浆灌浆料半柔路面相比，汽车行驶过程中降低10～12dB；能够保证基体在车辆冲击荷载作用下，有效提升其底部抗拉应变，避免断裂现象发生；通过橡胶颗粒在基体、灌浆料中的应用，利用其弹性性能，有效吸收声能、压力功等，降低车辆行驶中噪音分贝、减少裂缝掉粒等病害的发生；
[0021]2、本专利技术采用橡胶颗粒替代部分基体中2.36～4.75mm细集料、灌浆料中0.075～0.15mm天然砂，从结构整体上未改变混合料的级配；在微观上，橡胶颗粒作为集料填充于基体、灌浆料中，由于橡胶颗粒具有良好的弹性性能，能够增强集料间的嵌挤度，提升结构整体稳定性及强度，同时在结构受到冲击时，还能吸收能量，将其转化为弹性能、时候释放弹性能，降低能量对结构的破坏。在双碳战略下，利用橡胶颗粒固废，能有效减少对天然砂石的利用、固废处理等产生的碳排放，对比常规半柔路面，可实现碳减排50％以上。
具体实施方式
[0022]以下对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0023]本专利技术提供一种高韧降噪半柔路面，从宏观上看是两种混合料组成的路面，既有水泥混凝土，也有沥青混凝土，并不是单一的混合料；现有技术中公开的半柔路面都是以大空隙沥青混合料为骨架，水泥砂浆作为灌浆料填充空隙；而本专利技术是以大空隙水泥混凝土为骨架，沥青砂浆作为灌浆料，相比于常规半柔路面，骨架刚度、强度、模量等均有所提高，同时提升灌浆料柔性、延展性及可塑性，提高路面整体的强度和稳定性、同时避免了刚性灌浆料不可避免的收缩变形带来的裂缝。
[0024]一种高韧降噪半柔路面，所述路面包括水泥混凝土基混合料，所述水泥混凝土基混合料的空隙由沥青砂浆灌浆料填充。
[0025]所述沥青砂浆灌浆料包括乳化沥青、天然砂、橡胶颗粒和橡胶油。
[0026]在沥青砂浆中添加橡胶颗粒，所述橡胶颗粒是通过对轮胎进行加工制备而成的，橡胶颗粒粒径为0.075～0.15mm。橡胶颗粒通过溶胀作用产生凝胶膜连接，构成一个黏度较大的半固态连续相体系，起到加劲作用，增强沥青砂浆的强度，减小沥青砂浆的塑形变形。
[0027]橡胶油本身和橡胶有着良好的相容性、亲和性，能够提高硫化胶的伸长率、回弹性等，主要作用机理是增塑、增粘、补强、抗老化。
[0028]所述水泥混凝土基混合料包括粗集料、细集料、粉煤灰、水泥、水、增强剂和增韧剂，所述粗集料的粒径为9.5～13.2mm，所述细集料的粒径为2.36～4.75mm。所述天然砂的粒径为0～0.6mm，细集料中的橡胶颗粒的粒径为0.075～0.15mm。
[0029]由于根据C.A.G魏矛斯的粒子干涉理论，颗粒间的空隙应由次一级颗粒所填充，但填充的颗粒不得大于其间隙距离，否则大小颗粒间将发生干涉现象。本专利技术采用的橡胶颗粒粒径都小于相应混合料工程最大粒径的1/2，使得橡胶颗粒能够很好替代部分集料填充在混合料中。同时，现有技术的半柔路面均是将橡胶颗粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高韧降噪半柔路面，其特征在于，包括水泥混凝土基混合料，所述水泥混凝土基混合料的空隙由沥青砂浆灌浆料填充，所述沥青砂浆灌浆料按质量占比包括5.5％～6.5％乳化沥青、80％～86％天然砂、6％～12％橡胶颗粒和1.5％～2.5％橡胶油。2.如权利要求1所述的高韧降噪半柔路面，其特征在于，所述水泥混凝土基混合料包括粗集料、细集料、粉煤灰、水泥、水、增强剂和增韧剂，所述粗集料的体积占比为40％～58％，所述细集料的体积占比为12％～26％，所述粉煤灰的体积占比为2％～4％，所述水泥的体积占比为6％～8％，所述增强剂相对于混合料的质量占比为0.15％～0.28％，所述增韧剂相对于混合料的质量占比为0.12％～0.25％，所述水胶比为0.28～0.32。3.如权利要求2所述的高韧降噪半柔路面，其特征在于，所述粗集料的粒径为9.5～13.2mm，所述细集料的粒径为2.36～4.75mm。4.如权利要求1所述的高韧降噪半柔路面，其特征在于，所述天然砂的粒径为0～0.6mm，所述橡胶颗粒的粒径为0.075～0.15mm。5.如权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：方肖立，吴志刚，沈国栋，张玉斌，王祥彪，李静，蔡安源，牛京涛，王春红，任园，鲍世辉，
申请(专利权)人：公路交通节能与环保技术及装备交通运输行业研发中心，
类型：发明
国别省市：