一种复合式路面结构面层及其施工方法与流程

本发明涉及复合路面，更具体地，涉及一种复合式路面结构面层及其施工方法。

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，提供一种复合式路面结构面层及其施工方法，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复合式路面结构面层的施工方法，包括以下步骤：

3、s1、将搅拌好的改性沥青混合物浇筑至模具中，摊平所述改性沥青混合物并进行压实，得到改性沥青面层；

4、s2、将搅拌好的超高性能混凝土拌合物浇筑到步骤s1得到的改性沥青面层的上表面，收平所述超高性能混凝土拌合物的表面以在所述改性沥青面层的上表面形成超高性能混凝土层，同时，部分所述超高性能混凝土拌合物灌注到所述改性沥青面层的孔隙中复合形成改性沥青复合层，所述超高性能混凝土层和所述改性沥青复合层上下堆叠制得复合式路面结构面层半成品；

5、s3、对步骤s2得到的所述复合式路面结构面层半成品依次进行养护处理、脱模、翻转，得到所述改性沥青复合层和所述超高性能混凝土层呈上下堆叠形式的复合式路面结构面层。

6、本发明在施工时先浇筑改性沥青混合物形成改性沥青面层，然后在具有孔隙的改性沥青面层上表面即时浇筑超高性能混凝土拌合物，可借助重力作用使超高性能混凝土拌合物自动灌注到改性沥青面层的孔隙中实现两种材料的融合，一方面基于超高性能混凝土的高强特性复合得到性能更加优越的改性沥青复合层，尤其提高沥青面层的抗车辙性能和抗水损性能，另一方面，灌注到改性沥青面层的超高性能混凝土拌合物还作为改性沥青复合层与超高性能混凝土层之间的“连接件”，巧妙实现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，省略了施加粘结剂的工序，既节约材料，又提高施工效率。此外，本发明通过将超高性能混凝土层与改性沥青复合层进行堆叠复合，提高复合式路面结构面层承载能力和疲劳使用寿命，且减小面层的整体厚度，大大节约材料用。

7、进一步地，步骤s1中，所述改性沥青混合物为sbs改性沥青混合物。

8、进一步地，步骤s1中，所述改性沥青面层的厚度为20-50mm。

9、进一步地，步骤s1中，所述改性沥青面层的孔隙率≥30％。

10、基于本方案的孔隙率，有助于提高超高性能混凝土拌合物灌注到改性沥青面层中的比例，从而提升改性沥青复合层的性能。

11、进一步地，步骤s2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。

12、本发明采用碎石型超高性能混凝土制备拌合物，便于灌注到改性沥青面层的孔隙中而制得改性沥青复合层，并在改性沥青复合层和超高性能混凝土层之间建立可靠连接。

13、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。

14、进一步地，步骤s2中，所述超高性能混凝土拌合物具有以下参数：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/℃。

15、进一步地，步骤s2中，所述超高性能混凝土层的厚度为30-100mm。

16、进一步地，步骤s3中，养护处理具体采用覆膜保湿养护。

17、优选地，覆膜保湿养护周期≥7天。

18、进一步地，步骤s3中，所述超高性能混凝土层与所述改性沥青复合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。

19、本发明的第二目的是提供一种复合式路面结构面层，采用上述的施工方法制得。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过在改性沥青上浇筑超高性能混凝土拌合物的施工方式，使部分超高性能混凝土借助重力作用自动灌注到改性沥青中，只需一步操作，既能获得经超高性能混凝土改良的改性沥青复合层，又能实现改性沥青复合层和超高性能混凝土层之间进行高强度堆叠结合，从而高效制得具有高强度的复合式路面结构面层。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，使得本发明的复合式路面结构面层具有复合式面层整体厚度小、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：

1.一种复合式路面结构面层的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的复合式路面结构面层的施工方法，其特征在于，步骤s1中，所述改性沥青混合物为sbs改性沥青混合物。

3.根据权利要求1所述的复合式路面结构面层的施工方法，其特征在于，步骤s1中，所述改性沥青面层的厚度为20-50mm。

4.根据权利要求1所述的复合式路面结构面层的施工方法，其特征在于，步骤s1中，所述改性沥青面层的孔隙率≥30％。

5.根据权利要求1-4任一项所述的复合式路面结构面层的施工方法，其特征在于，步骤s2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。

6.根据权利要求1-4任一项所述的复合式路面结构面层的施工方法，其特征在于，步骤s2中，所述超高性能混凝土拌合物具有以下参数：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/℃。

7.根据权利要求1-4任一项所述的复合式路面结构面层的施工方法，其特征在于，步骤s2中，所述超高性能混凝土层的厚度为30-100mm。

8.根据权利要求1-4任一项所述的复合式路面结构面层的施工方法，其特征在于，步骤s3中，所述超高性能混凝土层与所述改性沥青复合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。

9.根据权利要求1所述的复合式路面结构面层的施工方法，其特征在于，步骤s3中，养护处理具体采用覆膜保湿养护，优选地，覆膜保湿养护周期≥7天。

10.一种复合式路面结构面层，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的施工方法制得。

技术总结本发明涉及复合路面技术领域，更具体地，涉及一种复合式路面结构面层及其施工方法。本发明的目的在于解决现有沥青路面结构面层机械强度差的问题。本发明的第一目的是提供一种复合式路面结构面层的施工方法：将改性沥青混合物浇筑至模具中，制得改性沥青面层；将超高性能混凝土拌合物浇筑到改性沥青面层的上表面形成超高性能混凝土层，同时，部分超高性能混凝土拌合物灌注到改性沥青面层的孔隙中复合形成改性沥青复合层，制得半成品；对半成品依次进行养护处理、脱模，并使改性沥青复合层置于上层，得到复合式路面结构面层。本发明的第二目的是提供基于上述施工方法制得的一种复合式路面结构面层。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：2024/5/16