一种超高强复合式沥青路面结构面层及其制备方法与流程

本发明涉及复合路面，更具体地，涉及一种超高强复合式沥青路面结构面层及其制备方法。

背景技术：

1、沥青是现代高速公路常用的路面铺设材料，具有行车舒适性表现良好的特点。目前沥青公路交通量大，通行的车辆荷载重、刹车启动频繁，容易发生车辙、剪切变形、水损坏等，面层开裂后，雨水对沥青路面的侵蚀也会造成路面使用早期破坏现象严重，提高了维修成本，影响路面的使用性能和使用寿命。因此，亟需开发一种抗车辙性能好、水稳性能好、耐久性能好、承载力高的新型路面结构。

2、超高性能混凝土是继高强度，高性能混凝土之后，于二十世纪末由法国布伊格(bouygues)公司研究成功的一种由级配良好的细骨料(不含粗骨料)、水泥、石英粉、硅粉、高效减水剂、纤维等组成的具有超高强、低脆性、高韧性、高抗冲击性能、耐久性优异并具有广阔应用前景的新型水泥基复合材料。

3、基于超高性能混凝土本身的性能优势，在针对上述传统沥青路面的不足时，若可以利用超高性能混凝土的超高力学性能、超高致密性能、高耐久性能来提高沥青路面的机械强度，预料将具有广阔的市场应用前景。然而，超高性能混凝土与沥青层之间的结合方式，仍亟需进一步的探究。

技术实现思路

1、本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种超高强复合式沥青路面结构面层及其制备方法，用于解决现有沥青路面结构层机械强度差的问题。

2、本发明的第一目的是提供一种超高强复合式沥青路面结构面层的制备方法，包括以下步骤：

3、s1、对浇筑好的超高性能混凝土拌合物的表面进行平整处理；

4、s2、在步骤s1得到的所述超高性能混凝土拌合物表面喷涂一层刻蚀缓凝剂，进行养护处理后，得到超高性能混凝土层；

5、s3、冲刷步骤s2得到的所述超高性能混凝土层，以使所述超高性能混凝土层的表面露出碎石骨料；

6、s4、在步骤s3得到的所述超高性能混凝土层的表面浇筑改性沥青混合物，平整所述改性沥青混合物，以在所述超高性能混凝土层的表面形成改性沥青面层，进行养护处理后，所述改性沥青面层和所述超高性能混凝土层上下堆叠得到超高强复合式沥青路面结构面层。

7、本发明通过在超高性能混凝土拌合物表面喷涂一层刻蚀缓凝剂，使得经养护得到的超高性能混凝土层后仅需通过对表面进行冲刷即可露出碎石骨料，从而形成粗糙表面，进而在该粗糙表面上浇筑改性沥青混合物形成改性沥青面层，改性沥青面层在浇筑时处于高温状态，具有胶黏性，可与超高性能混凝土层进行胶黏结合，此外，又通过粗糙表面露出的碎石骨料嵌入到改性沥青面层中，改性沥青面层与超高性能混凝土层之间进行高强度的结合，不仅简化了两个材料层之间的粘结工序，还提高结合界面的力学强度。

8、进一步地，步骤s4中，在进行养护处理前，还包括步骤s41、将超高性能灌注浆灌注到所述改性沥青面层的孔隙里。

9、本发明中，通过超高性能灌注浆提高改性沥青面层的力学强度，且增强抗车辙性能和抗水损性能，从而使制得的超高强复合式沥青路面结构面层的承载能力和使用寿命显著提升，此外，还能在确保高强度的前提下，减小面层的整体厚度，使路面结构面层整体轻薄，有助于提高施工效率。

10、进一步地，步骤s1中，所述超高性能混凝土拌合物采用碎石型超高性能混凝土制备得到。

11、本发明采用碎石型超高性能混凝土制备拌合物，便于后续的步骤3在超高性能混凝土层的表面露出碎石骨料，从而提升改性沥青面层与超高性能混凝土层之间的结合强度。

12、进一步地，所述碎石型超高性能混凝土含有的碎石颗粒的粒径为5～16mm。

13、进一步地，所述超高性能混凝土层的厚度为30～100mm。

14、进一步地，步骤s1和s2的间隔时间≤30min。

15、进一步地，步骤s2中，所述刻蚀缓凝剂的喷涂厚度为0.1～0.5mm。

16、进一步地，步骤s2中，所述刻蚀缓凝剂为焦磷酸钠、硼砂、氟硅酸钠、柠檬酸、葡萄糖酸、水杨酸、丙三醇、葡萄糖、蔗糖、糖蜜中的一种或多种；

17、进一步地，步骤s2中，养护处理具体采用覆膜保湿养护16～24h。

18、进一步地，步骤s2中，制得所述超高性能混凝土层具有以下参数：抗压强度≥120mpa，和/或，抗弯强度≥13mpa，和/或，收缩值≤400ppm，和/或，热膨胀系数≤1.1*10-5/℃。

19、进一步地，步骤s3中，所述碎石骨料露出所述超高性能混凝土层表面的尺寸占相应的所述碎石骨料粒径的1/3～1/2。

20、进一步地，步骤s4中，所述改性沥青混合物为sbs改性沥青混合物。

21、进一步地，步骤s4中，养护处理具体采用覆膜保湿养护周期≥7天。

22、进一步地，步骤s41中，用于制备所述超高性能灌注浆的浆料的粒径≤0.63mm。

23、进一步地，步骤s41中，所述超高性能灌注浆具有以下参数：流动度≥300mm，和/或，抗压强度≥100mpa，和/或，膨胀应力为0.01～0.1mpa。

24、本发明的第二目的是提供一种超高强复合式沥青路面结构面层，采用上述的制备方法得到，所述超高强复合式沥青路面结构面层包括自下而上堆叠设置的超高性能混凝土层和改性沥青面层。

25、进一步地，所述超高性能混凝土层采用碎石型超高性能混凝土制备得到。

26、进一步地，所述超高性能混凝土层的厚度为30～100mm。

27、进一步地，所述碎石型超高性能混凝土含有的碎石颗粒的粒径为5～16mm。

28、进一步地，所述超高性能混凝土层具有以下参数：抗压强度≥120mpa，和/或，抗弯强度≥13mpa，和/或，收缩值≤400ppm，和/或，热膨胀系数≤1.1*10-5/℃。

29、进一步地，所述改性沥青面层的厚度为20～50mm。

30、进一步地，所述超高性能混凝土与所述改性沥青面层之间的结合界面具有以下参数：抗弯强度≥10mpa，和/或，热膨胀系数≤1.3*10-5/℃，和/或，抗剪强度≥3mpa，和/或，抗拉强度≥0.6mpa。

31、与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明利用超高性能混凝土的高力学性能、高致密性、高抗疲劳性和高耐久性能，提高复合式沥青路面的承载能力和疲劳使用寿命，减小面层的整体厚度，材料用量减少，同时提高抗车辙性能和抗水损性能，使得本发明的超高强复合式沥青路面结构面层具有整体厚度小、耐车辙性能好、耐剪切变形性能好、耐水损性能好、耐久性能好、承载力高、使用寿命长等特点，可以适用于新建公路、临时道路、路面修补等工程，适用范围广。

技术特征：

1.一种超高强复合式沥青路面结构面层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的超高强复合式沥青路面结构面层的制备方法，其特征在于，步骤s4中，在进行养护处理前，还包括步骤s41、将超高性能灌注浆灌注到所述改性沥青面层的孔隙里。

3.根据权利要求1或2所述的超高强复合式沥青路面结构面层的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述超高性能混凝土拌合物采用碎石型超高性能混凝土制备得到，优选地，所述碎石型超高性能混凝土含有的碎石颗粒的粒径为5～16mm；和/或，

4.根据权利要求1或2所述的超高强复合式沥青路面结构面层的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述刻蚀缓凝剂的喷涂厚度为0.1～0.5mm；和/或，

5.根据权利要求1或2所述的超高强复合式沥青路面结构面层的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述碎石骨料露出所述超高性能混凝土层表面的尺寸占相应的所述碎石骨料粒径的1/3～1/2；和/或，

6.根据权利要求2所述的超高强复合式沥青路面结构面层的制备方法，其特征在于，步骤s41中，用于制备所述超高性能灌注浆的浆料的粒径≤0.63mm；和/或，

7.一种超高强复合式沥青路面结构面层，其特征在于，采用权利要求1～6任一项所述的制备方法制得，所述超高强复合式沥青路面结构面层包括自下而上堆叠设置的超高性能混凝土层和改性沥青面层。

8.根据权利要求7所述的超高强复合式沥青路面结构面层，其特征在于，所述超高性能混凝土层采用碎石型超高性能混凝土制备得到，优选地，所述超高性能混凝土层的厚度为30～100mm，优选地，所述碎石型超高性能混凝土含有的碎石颗粒的粒径为5～16mm；和/或，

9.根据权利要求7所述的超高强复合式沥青路面结构面层，其特征在于，所述改性沥青面层的厚度为20～50mm。

10.根据权利要求7所述的超高强复合式沥青路面结构面层，其特征在于，所述超高性能混凝土与所述改性沥青面层之间的结合界面具有以下参数：抗弯强度≥10mpa，和/或，热膨胀系数≤1.3*10-5/℃，和/或，抗剪强度≥3mpa，和/或，抗拉强度≥0.6mpa。

技术总结本发明涉及复合路面技术领域，更具体地，涉及一种超高强复合式沥青路面结构面层及其制备方法。本发明的目的在于解决现有沥青路面结构层机械强度差的问题。本发明的第一目的是提供一种超高强复合式沥青路面结构面层的制备方法，包括以下步骤：对浇筑好的超高性能混凝土拌合物的表面进行平整处理；在超高性能混凝土拌合物表面喷涂刻蚀缓凝剂，经养护得到超高性能混凝土层；冲刷超高性能混凝土层表面以露出碎石骨料；浇筑改性沥青混合物，平整处理形成改性沥青面层，经养护处理后得到超高强复合式沥青路面结构面层。本发明的第二目的是提供一种基于上述制备方法制得的超高强复合式沥青路面结构面层。技术研发人员：刘福财,肖敏,黄贺明,崔海波,聂忆华受保护的技术使用者：广东盖特奇新材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/12