一种模量协调的抗裂型公路沥青路面结构的制作方法

本技术涉及沥青路面，尤其涉及一种模量协调的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；此外，我国当前半刚性基层沥青路面中与半刚性基层相邻的下面层沥青混凝土多采用70号或90号普通石油沥青，其动态模量仅为半刚性基层材料的1/4-1/3，由此造成沥青路面在荷载作用下的内部应力应变状态不协调，也导致路面抗裂性能结较差。

技术实现思路

1、鉴于上述分析，本实用新型旨在提供一种模量协调的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、一种模量协调的抗裂型公路沥青路面结构，包括自上而下的表面磨耗层、下面层、模量协调层、基层和底基层；所述模量协调层为单层沥青混凝土层，所述模量协调层的动态模量为所述基层的动态模量的45％-55％，且所述模量协调层的动态模量比所述下面层的动态模量高45％-55％。

4、进一步地，所述模量协调层的沥青混凝土的空隙率为2％-4％，采用连续密实型矿料级配。

5、进一步地，还包括上面层，所述上面层位于所述表面磨耗层和所述下面层之间。

6、进一步地，所述模量协调层的压实厚度为2.5-4cm。

7、进一步地，所述底基层为水泥稳定级配碎石，厚度为18-20cm。

8、进一步地，所述基层为水泥稳定级配碎石，所述基层包括上基层和下基层；上基层与下基层的厚度均为16-20cm。

9、进一步地，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，所述改性沥青防水粘结层由sbs改性沥青与碎石组成。

10、进一步地，所述下面层与所述上面层之间设有粘层，所述粘层为改性乳化沥青。

11、进一步地，所述模量协调层与所述基层之间设有乳化沥青透层，所述乳化沥青透层采用pc-2型乳化沥青。

12、进一步地，所述表面磨耗层为4cm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)本实用新型的模量协调层的动态模量约为半刚性基层的动态模量50％，较传统沥青路面下面层材料的动态模量提高约50％，从而使得半刚性基层沥青路面由基层到下面层的模量衰减梯度更为缓和，过渡更加协调，因此，有助于降低沥青面层内部的剪切应变及层底拉伸应变，同时提升半刚性基层沥青路面基层与面层协同受力的工作性能，提高半刚性基层沥青路面的抗裂性能。

15、(2)本实用新型的模量协调的抗裂型公路沥青路面结构的基层的容许应变提高了45％-117％，下面层可承受的疲劳破坏次数均提高10-60倍，说明增加模量协调层之后，路面结构抗疲劳开裂的使用寿命得到显著提升。

16、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：

1.一种模量协调的抗裂型公路沥青路面结构，其特征在于，包括自上而下的表面磨耗层(6)、下面层(4)、模量协调层(3)、基层(2)和底基层(1)；所述模量协调层(3)为单层沥青混凝土层，所述模量协调层(3)的动态模量为所述基层(2)的动态模量的45％-55％，且所述模量协调层(3)的动态模量比所述下面层(4)的动态模量高45％-55％；

2.根据权利要求1所述的模量协调的抗裂型公路沥青路面结构，其特征在于，还包括上面层(5)，所述上面层(5)位于所述表面磨耗层(6)和所述下面层(4)之间。

3.根据权利要求2所述的模量协调的抗裂型公路沥青路面结构，其特征在于，所述模量协调层(3)的压实厚度为2.5-4cm。

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

5.根据权利要求2所述的模量协调的抗裂型公路沥青路面结构，其特征在于，所述基层(2)包括上基层与下基层，所述上基层与下基层的厚度均为16-20cm。

6.根据权利要求2-5任一项所述的模量协调的抗裂型公路沥青路面结构，其特征在于，所述上面层(5)与所述表面磨耗层(6)之间设有改性沥青防水粘结层，所述改性沥青防水粘结层由sbs改性沥青与碎石组成。

7.根据权利要求6所述的模量协调的抗裂型公路沥青路面结构，其特征在于，所述下面层(4)与所述上面层(5)之间设有粘层，所述粘层为改性乳化沥青。

8.根据权利要求7所述的模量协调的抗裂型公路沥青路面结构，其特征在于，所述模量协调层(3)与所述基层(2)之间设有乳化沥青透层，所述乳化沥青透层采用pc-2型乳化沥青。

9.根据权利要求8所述的模量协调的抗裂型公路沥青路面结构，其特征在于，所述表面磨耗层(6)为4cm沥青玛蹄脂碎石。

技术总结本技术涉及一种模量协调的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。一种模量协调的抗裂型公路沥青路面结构，包括自上而下的表面磨耗层、下面层、模量协调层、基层和底基层；所述模量协调层为单层沥青混凝土层，所述模量协调层的动态模量为所述基层的动态模量的45％‑55％，且所述模量协调层的动态模量比所述下面层的动态模量高45％‑55％。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；本技术的模量协调层使得半刚性基层沥青路面由基层到下面层的模量衰减梯度更为缓和，有助于降低沥青面层内部的剪切应变及层底拉伸应变，提高半刚性基层沥青路面的抗裂性能。技术研发人员：王志斌,邱文利,雷伟,孟会林,马义东,史皓男,李阳,王笑森,栾扬,孙超,马华宝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