一种路面抗剪应力结构及施工方法技术

本申请涉及公路工程技术领域，提供了一种抗剪应力路面结构，包括由下至上依次铺设的半刚性基层、承重层和耐耗层；所述耐耗层由改性沥青和耐磨级配集在180

【技术实现步骤摘要】
一种路面抗剪应力结构及施工方法


[0001]本申请涉及道路工程
，尤其涉及一种路面抗剪应力结构及施工方法。

技术介绍

[0002]经调研发现，在道路交叉口附近的路面的变形损坏情况明显多于其他路段。一般沥青道路的施工方案是在半刚性或刚性基层上铺设承重层，再在承重层上铺设耐耗层。在道路交叉路口，车辆需要经常地减速、停留、加速，使得沥青路面受到较大水平荷载作用，沥青路面内剪应力过大，特别是耐耗层和承重层之间的剪应力过大，继而发生变形损坏。
[0003]目前在工程上所使用的解决方案主要有两种。其一是在承重层与耐耗层铺设乳化黏结层，其二是在承重层铺设钢筋加强结构。第一种方案可能存在的问题是乳化沥青的熔点相对较低，在夏日阳光直射的情况下路面温度较高，可能致使乳化黏结层软化降低其抗剪应力的能力，若冬天采用盐除冰时也会对乳化沥青路面造成一定的损伤；第二种方案施工的方法相对比较繁琐，同时钢筋成本也较高；因此急需一种更加完善的路面结构和施工方法。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种路面抗剪应力结构及施工方法，耐耗层中的沥青可以向承重层中渗入，冷却固化后扎根于承重层中，以更好地对抗耐耗层与承重层之间的剪应力。
[0005]第一方面，本申请提供了一种抗剪应力路面结构，包括由下至上依次铺设的半刚性基层、承重层和耐耗层；所述耐耗层由改性沥青和耐磨级配集在180
‑
220℃拌合后，铺设于承重层上压实形成；所述承重层的空隙率为8
‑
10％；所述改性沥青渗入承重层的缝隙固化形成渗入固化体；所述改性沥青其组分按质量分数计包括：基质沥青65
‑
75％，柴油20
‑
30％，降粘剂4
‑
6％。
[0006]通过上述技术方案，提高了沥青在施工状态下的流动性，同时提高承重层的空隙率，使耐耗层中与耐磨级配集拌合状态下的改性沥青渗入承重层中形成固化体。固化体与耐耗层是一个整体，提高了固化体与耐耗层之间的连接强度，同时固化体伸入承重层的缝隙中与承重层紧密结合，以更好的对抗耐磨层和承重层之间的剪应力。
[0007]改性沥青由基质沥青和柴油混合制得，采用180
‑
220℃热拌合的施工方案，使改性沥青在施工的过程中具有较高的流动性和渗透性，在施工完成后随着柴油的挥发，基质沥青恢复原有性能。本申请中的改性沥青不含乳化剂，降低了冬季用盐除冰时对路面的损伤。
[0008]优选的，所述改性沥青其组分按质量分数计包括：基质沥青70％，柴油25％，降粘剂5％。
[0009]通过上述技术方案，在施工过程中改性沥青具有更好的流动性，同时可以使改性沥青中的柴油在施工完成后快速挥发，加快耐磨层的硬化。通过上述配比可以在流动性和硬化速度之间选择一个较优的平衡点。
[0010]优选的，所述耐耗层由改性沥青和耐磨级配集的质量比为1：(12
‑
16)。
[0011]通过上述技术方案，在耐耗层拌合时，提高改性沥青的比例，使改性沥青在流动渗入承重层后，耐耗层中改性沥青与级配碎石的比例依旧符合结构强度的需求。
[0012]优选的，所述改性沥青的在135℃时运动粘度小于1.70Pa.s；所述渗入固化体的渗入深度为10
‑
20mm。
[0013]通过上述技术方案，控制改性沥青的运动粘度，以使改性沥青在与级配碎石拌合后具有一定的流动性，使与级配碎石拌合状态下的改性沥青能在重力作用下渗入承重层；控制渗入固化体的渗入深度，使渗入固化体有足够的渗入深度以更好地对抗耐磨层和承重层之间的剪应力。
[0014]优选的，所述降粘剂按质量分数计包括如下组分：有机酸8
‑
20％，表面活性剂5
‑
10％，费托蜡55
‑
75％，相容剂7
‑
15％。
[0015]通过上述技术方案，其中相容剂可提高费托蜡和基质沥青的相容性，表面活性剂可有效促进有机酸与费托蜡的融合，其中费托蜡可有效增加改性沥青在135
‑
160℃下的流动性，同时对常温下改性沥青硬度影响较小。
[0016]优选的，所述承重层由沥青和承重层级配碎石拌合后铺设而成，所述承重层级配碎石的最大公称粒径为16mm，所述承重层级配碎石9mm筛孔的过筛率为55
‑
75％，所承重层级配碎石4mm筛孔的过筛率为15
‑
30％。
[0017]通过上述技术方案，控制9mm筛孔的过筛率和4mm筛孔的过筛率，重新设计承重层级配碎石各粒径配比，使承重层在与沥青拌合压实后留有便于耐磨层改性沥青渗入的缝隙孔径，同时降低对承重层结构强度的影响。
[0018]另一方面，本申请提供了一种抗剪应力路面结构的施工方法，包括以下步骤，1)铺设半刚性基层：将水泥与基层级配碎石拌合后铺设而成；2)铺设承重层：将沥青和承重层级配碎石拌合后，铺设于半刚性基层上，进行压实；压实完成后，承重层的空隙率为8
‑
10％；3)铺设耐耗层：将所述改性沥青与耐磨级配集拌合，拌合温度为180
‑
220℃，所述改性沥青与所述耐磨级配集的质量比为1:(12
‑
16)；拌和均匀后，铺设于承重层上，铺设完成时耐耗层温度135
‑
180℃，铺设完成后压实。
[0019]通过上述技术方案，在沥青热融化拌合施工方案中，实现耐耗层中的改性沥青向承重层渗透，固化后能有效抵抗耐耗层和承重层之间的剪应力。
[0020]优选的，铺设耐耗层时承重层的温度为100
‑
160℃。
[0021]通过上述技术方案，控制铺设耐耗层时承重层的温度，使耐耗层中的改性沥青在渗入承重层后增加改性沥青冷却固化的时间，从而增加改性沥青的渗入深度；同时降低改性沥青在快速冷却固化过程中产生的内应力，以增加冷却固化后渗入承重层部分的改性沥青的结构强度。
[0022]优选的，所述改性沥青于施工现场制备，由基质沥青65
‑
75wt％，柴油20
‑
30wt％，降粘剂4
‑
6wt％在180
‑
220℃搅拌混合而成。
[0023]通过上述技术方案，可采用现场施工设备制备改性沥青，拓展了抗剪应力路面结构的应用环境。
[0024]上述一种抗剪应力路面结构在道路交叉口路段的应用。
[0025]道路交叉口路段长度大致在几十到一百米之间，特点是在城市道路中出现的频率
较高，但施工量不大，若施工方案与普通路段差别较大则对整体道路的施工进度影响比较大。
[0026]通过上述技术方案，其中的基质沥青可采用与非道路交叉口路段铺设时相同的沥青，柴油也是施工现场常用的原料，施工机械可使用非道路交叉口路段铺设时所用的施工机械，便于整体道路的施工。
[0027]综上所述，本申请具有以下有益效果：1.本申请中耐耗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗剪应力路面结构，其特征在于：包括由下至上依次铺设的半刚性基层、承重层和耐耗层；所述耐耗层由改性沥青和耐磨级配集在180
‑
220℃拌合后，铺设于承重层上压实形成；所述承重层的空隙率为8
‑
10%；所述改性沥青渗入承重层的缝隙固化形成渗入固化体；所述改性沥青其组分按质量分数计包括：基质沥青65
‑
75％，柴油20
‑
30％，降粘剂4
‑
6%。2.根据权利要求1所述一种抗剪应力路面结构，其特征在于：所述改性沥青其组分按质量分数计包括：基质沥青70％，柴油25％，降粘剂5%。3.根据权利要求1所述一种抗剪应力路面结构，其特征在于：所述耐耗层拌合时改性沥青和耐磨级配集的质量比为1：（12
‑
16）。4.根据权利要求1所述一种抗剪应力路面结构，其特征在于：所述改性沥青在135℃时的运动粘度小于1.70Pa.s；所述渗入固化体的渗入深度为10
‑
20mm。5.根据权利要求1所述一种抗剪应力路面结构，其特征在于：所述降粘剂按质量分数计包括：有机酸8
‑
20％，表面活性剂5
‑
10％，费托蜡55
‑
75％，相容剂 7
‑
15％。6.根据权利要求1所述一种抗剪应力路面结构，其特征在于：所述承重层由沥青和承重层级配碎石拌合后铺设而成，所述承重层级配碎石的最大公称...

【专利技术属性】
技术研发人员：周云龙，张欣鑫，刘泽华，叶航东，
申请(专利权)人：宁波市建设集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：