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一种抗裂型公路沥青路面结构的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-09 16:55:27

本技术涉及沥青路面,尤其涉及一种抗裂型公路沥青路面结构。

背景技术:

1、目前,国内外沥青路面均为弹性层状体结构,自上而下一般由面层、基层、底基层和垫层组成。面层直接承受车辆荷载作用和自然环境因素影响,根据公路等级、交通量及功能需求,由1~3层沥青混凝土组成;基层设置于面层之下,并与面层共同将车辆荷载传递至底基层、垫层及土基,是沥青路面中发挥承重作用的主要结构层;底基层设置于基层之下,与面层、基层共同承受车辆荷载作用,发挥次要承重作用;垫层设置于底基层与土基之间,起排水、隔水、防冻作用。

2、按照基层材料类型及刚度的不同,沥青路面可分为柔性基层沥青路面、半刚性基层沥青路面、复合式路面(刚性基层)及组合式基层沥青路面四种。柔性基层沥青路面指基层材料为沥青稳定级配碎石或级配碎石的路面,其中基层为沥青稳定级配碎石的柔性基层沥青路面又被称为全厚式沥青路面;半刚性基层沥青路面通常指基层材料为水泥稳定级配碎石的路面;复合式路面指基层为水泥混凝土材料的路面,其基层强度较柔性基层及半刚性基层显著提升;组合式基层沥青路面指基层由不同类型材料组合而成的路面结构,通常由半刚性基层与柔性基层组合而成,如上基层采用级配碎石、下基层及底基层采用半刚性基层的结构(又称为倒装式结构)。

3、我国公路工程采用最多的是半刚性基层沥青路面,占90%以上,裂缝是此类沥青路面的典型病害,特别是横向裂缝是我国高速公路最常见的病害,此外由于水进入路面内部而造成的网裂在国省干线公路及低等级道路中也比较常见。造成路面开裂的原因,首先在于半刚性基层材料自身的收缩开裂(干缩及温缩),并由此引起沥青路面出现反射裂缝;其次,半刚性基层材料的荷载敏感性高,其强度、模量在重载车辆荷载耦合干湿、冻融循环作用下会由于疲劳效应而衰减,并逐渐由整体变为大块,由大块变为小块及碎块,从而导致路面承载能力下降,出现开裂。

技术实现思路

1、鉴于上述分析,本实用新型旨在提供一种抗裂型公路沥青路面结构,以解决现有的半刚性基层沥青路面容易开裂的问题。

2、本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的:

3、一种抗裂型公路沥青路面结构,包括自下而上的水泥稳定级配碎石底基层、水泥稳定级配碎石基层、乳化沥青透层、橡胶改性沥青混凝土下面层及表面磨耗层。

4、进一步地,还包括上面层,所述上面层位于表面磨耗层和下面层之间。

5、进一步地,所述上面层与下面层之间设有粘层,所述上面层与所述表面磨耗层之间设有改性沥青防水粘结层。

6、进一步地,橡胶改性沥青混凝土的孔隙率为3%-5%,采用骨架密实型矿料级配,橡胶改性沥青由废旧轮胎胶粉、基质沥青和添加剂混合经高温高速剪切得到。

7、进一步地,所述底基层厚度为18-20cm。

8、进一步地,所述基层厚度为18-40cm。

9、进一步地,所述下面层的橡胶改性沥青混凝土的压实厚度为6-12cm,压实厚度与矿料公称最大粒径的比值不小于2.5。

10、进一步地,所述改性沥青防水粘结层由sbs改性沥青与碎石组成,碎石采用10-15规格的单粒径粗集料。

11、进一步地,所述乳化沥青透层采用pc-2型乳化沥青。

12、进一步地,所述表面磨耗层采用沥青玛蹄脂碎石。

13、本实用新型至少可实现如下有益效果之一:

14、(1)本实用新型的抗裂型公路沥青路面结构提升了路面抗裂性能,适用于重载交通等级公路;本实用新型的路面结构下面层采用橡胶改性沥青混凝土,其容许应变可达到150με以上,比传统结构的沥青路面提高了3倍左右;疲劳破坏次数可达到1011次,疲劳寿命提高了三个数量级,因此,路面结构的抗裂性能显著提升,更加适用于重载交通等级公路。

15、(2)本实用新型的抗裂型公路沥青路面结构能够延长路面使用寿命,降低全寿命周期成本。本申请提出的路面结构抗裂性能提升,有助于延缓路面开裂、水损坏等病害的出现,保证路面服役性能持续耐久,从而延长使用寿命,减少日常养护工作量,降低全寿命周期成本。

16、(3)本实用新型的抗裂型公路沥青路面结构能够减薄路面厚度,低碳环保。相同交通量条件下,由于下面层橡胶改性沥青混凝土的抗疲劳破坏次数显著提升,路面结构沥青层厚度较传统结构方案可减薄10%左右,因此,可减少石料及沥青的用量,实现节能环保。

17、本实用新型中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

技术特征:

1.一种抗裂型公路沥青路面结构,其特征在于,包括自下而上的水泥稳定级配碎石底基层(1)、干水泥层、水泥稳定级配碎石基层(2)、乳化沥青透层、橡胶改性沥青混凝土下面层(3)、粘层、上面层(4)、改性沥青防水粘结层及表面磨耗层(5);

2.根据权利要求1所述的抗裂型公路沥青路面结构,其特征在于,所述底基层(1)厚度为18-20cm。

3.根据权利要求1所述的抗裂型公路沥青路面结构,其特征在于,所述基层(2)厚度为18-40cm。

4.根据权利要求1所述的抗裂型公路沥青路面结构,其特征在于,压实厚度与矿料公称最大粒径的比值不小于2.5。

5.根据权利要求4所述的抗裂型公路沥青路面结构,其特征在于,所述改性沥青防水粘结层由sbs改性沥青与碎石组成,碎石采用10-15规格的单粒径粗集料。

6.根据权利要求5所述的抗裂型公路沥青路面结构,其特征在于,所述乳化沥青透层采用pc-2型乳化沥青。

7.根据权利要求2-6任一项所述的抗裂型公路沥青路面结构,其特征在于,所述表面磨耗层(5)采用沥青玛蹄脂碎石。

技术总结本技术涉及一种抗裂型公路沥青路面结构,属于沥青路面技术领域,解决了现有的半刚性基层沥青路面容易开裂的问题。一种抗裂型公路沥青路面结构,包括自下而上的水泥稳定级配碎石底基层、水泥稳定级配碎石基层、乳化沥青透层、橡胶改性沥青混凝土下面层、改性沥青防水粘结层及表面磨耗层。本技术的抗裂型公路沥青路面结构提升了路面抗裂性能,适用于重载交通等级公路;本技术的路面结构下面层采用橡胶改性沥青混凝土,其容许应变可达到150με以上,比传统结构的沥青路面提高了3倍左右;疲劳破坏次数可达到10<supgt;11</supgt;次,疲劳寿命提高了三个数量级,因此,路面结构的抗裂性能显著提升,更加适用于重载交通等级公路。技术研发人员:王志斌,邱文利,何勇海,孟会林,马义东,史皓男,李阳,王笑森,栾扬,孙超,马华宝,纪强受保护的技术使用者:河北雄安京德高速公路有限公司技术研发日:20230406技术公布日:2024/6/5

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