CN101886361B - 一种环氧沥青碎石排水基层 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环氧沥青碎石排水基层及其铺设工艺。现有的环氧沥青是将环氧树脂加入沥青中经固化反应，形成不可逆的固化产物，与普通的ATPB相比，环氧沥青碎石稳定度是ATPB的2~3倍，疲劳寿命是ATPB的1.5倍以上。本发明提供一种环氧沥青碎石排水基层，是以环氧沥青为结合料，以开级配碎石为骨料，温拌形成的混合料；其铺设工艺为：首先清扫底基层的表面；其次，均匀喷洒环氧沥青防水粘结层，按照0.4～0.6Kg/m2的喷洒量控制；第三，铺设环氧沥青碎石排水基层，碾压成型，孔隙率达到18%~24%，并等待龄期结束之后施工面层。本发明可以有效解决现有技术存在的疲劳耐久性差、抗腐蚀能力差、造价较高、不环保等问题。
Description
技术领域
本发明属于交通运输工程技术领域，涉及一种环氧沥青碎石排水基层。
背景技术
最近几年，针对半刚性基层沥青路面水损害比较严重的情况，国内对排水基层也进行了一系列的研究。但是我们发现各种排水基层组成材料存在很多不足，例如：级配碎石材料刚度较小，由于级配碎石材料松散，只能承受压应力而不能承受拉应力，并且路面结构层中级配碎石层的模量值受下卧层类型的影响较大；多孔混凝土排水基层除温度收缩外，会发生塑性收缩、干燥收缩等现象，若抗拉强度不足以抵抗收缩引起的约束所产生的应力时，基层表面会发生开裂，产生横向裂缝，从而使面层出现反射裂缝；而沥青稳定碎石透水基层作为排水层，具有大的空隙，水能在荷载动力作用下或者无动力条件下，在混合料的有效空隙中自由流动，使路面上层渗下来的水及时排走，但是由于层底所受的弯拉应力比较大，而这种材料本身抗拉强度较低，导致其使用寿命较短，而且用高黏沥青做为结合料造价较高。
虽然大粒径的骨架空隙型沥青混凝上有着诸多优点，但是由于其空隙率较大，会在一定程度上降低其抗疲劳性能。研究表明：在相同应力比条件下，沥青稳定碎石排水基层（ATPB）混合料的疲劳寿命远低于密级配沥青混合料。其主要原因是因为ATPB混合料的空隙率远大于密级配沥青混合料，在荷载作用下，ATPB混合料中的空隙成为疲劳裂缝发展的起始源和扩展路径；同时由于ATPB混合料中颗粒间接触点较少，因此裂缝扩展过程中的能量耗散较少，从而易于扩展。
环氧沥青是将环氧树脂加入沥青中，经与固化剂发生固化反应，形成不可逆的固化产物，其固化反应使沥青从热塑性转变为热固性，因此环氧沥青碎石具有高强度、优良的抗疲劳性能、良好的耐久性及抗老化性能诸多优异的物理力学性能。与普通的ATPB相比，在相同的条件下，环氧沥青碎石稳定度能够达到ATPB的2~3倍，疲劳寿命是ATPB的1.5倍以上，耐久性和抗老化能力也优异的多。
发明内容
本发明的目的是提供一种环氧沥青碎石排水基层，以解决现有技术存在的疲劳耐久性差、抗腐蚀能力差、造价较高等问题。
为解决现有技术问题本发明提供的技术方案是：一种环氧沥青碎石排水基层，是以环氧沥青为结合料，以开级配碎石为骨料，温拌形成的混合料。
上述温拌是指在110℃条件下均匀搅拌，其中环氧沥青与碎石的质量比为（3～4）:100，所述骨料的设计级配如下表：
表中：ETPB（Epoxy Asphalt Treated Porous Basement），环氧沥青碎石排水基层的英文缩写；ETPB-25表示最大公称粒径为26.5mm的混合料。
上述温拌是指在110℃条件下均匀搅拌，其中环氧沥青与碎石的质量比为（3～4）:100，所述骨料的设计级配如下表：
表中：ETPB-30表示最大公称粒径为31.5mm的混合料。
上述温拌是指在110℃条件下均匀搅拌，其中环氧沥青与碎石的质量比为（3～4）:100，所述骨料的设计级配如下表：
表中：ETPB-40表示最大公称粒径为37.5mm的混合料。
上述环氧沥青碎石排水基层的铺设工艺为：首先清扫底基层的表面；其次，均匀喷洒环氧沥青防水粘结层，按照0.4～0.6Kg/m2的喷洒量控制；第三，铺设环氧沥青碎石排水基层，碾压成型，孔隙率达到18%~24%，并等待龄期结束之后施工面层。
上述方案中： ETPB-25的摊铺厚度为6～10cm，
上述方案中： ETPB-30的摊铺厚度为8～15cm，
上述方案中： ETPB-40的摊铺厚度为10～20cm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、疲劳耐久性好：本发明采用特别设计的矿料级配，因此该混合料的抗疲劳性能优于其他类型的排水基层，试验表明，在相同的条件下，ETPB的疲劳寿命是ATPB的1.5倍以上。能够改善目前常用的排水基层使用寿命短的问题。同时ETPB的孔隙率大于20%，其中完全联通的孔隙率14%~16%，能够使路面结构形成顺畅的内部排水系统, 并及时排出进入路面结构内部的水分, 从而减少或避免沥青路面的早期水损坏, 延长道路的使用寿命。
2、抗油污腐蚀能力好：环氧沥青中一般要加入适量的固化剂，而达到固化和化学稳定的作用。用来加工环氧沥青的环氧树脂和固化剂，能够使环氧沥青具有特殊的化学稳定性能，从而使固化后的环氧沥青碎石具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂腐蚀性。将ETPB和ATPB试件分别放在柴油中浸泡，24h后ATPB试件已经泡软，棱角松散脱落，而ETPB试件经过一个月浸泡后仍然完好无损。
3、经济性强：本发明提供的环氧沥青碎石排水基层具有优良的使用性能之外，还具有较好的经济性，与普通沥青碎石排水基层相比，能够降低造价20%以上。
4、环保特性：本发明提供的路面排水基层是一种温拌混合料，具有较好的环保特性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例1：一种具有排水功能的大孔隙环氧沥青碎石排水基层，是在以环氧沥青为结合料，以开级配碎石为骨料，在110℃条件下均匀搅拌形成的混合料，其中环氧沥青与碎石的质量比为3.0：100，所述骨料的设计级配如下表：
如上所说的环氧沥青碎石排水基层的铺设工艺为：首先清扫底基层的表面；其次，均匀喷洒环氧沥青防水粘结层，按照0.4Kg/m2的喷洒量控制；第三，铺设环氧沥青碎石排水基层，碾压成型，摊铺厚度为6cm，，并等待龄期结束之后施工面层。
实施例2：与实施例1不同的地方是,环氧沥青与碎石的质量比为4.0：100, 铺设工艺中环氧沥青防水粘结层按照0.6Kg/m2的喷洒量控制且摊铺厚度为10cm。
实施例3：一种具有排水功能的大孔隙环氧沥青碎石排水基层，是在以环氧沥青为结合料，以开级配碎石为骨料，在110℃条件下均匀搅拌形成的混合料，其中环氧沥青与碎石的质量比为3.0：100，所述骨料的设计级配如下表：
环氧沥青碎石排水基层的铺设工艺为：首先清扫底基层的表面；其次，均匀喷洒环氧沥青防水粘结层，按照0.4Kg/m2的喷洒量控制；第三，铺设环氧沥青碎石排水基层，碾压成型，摊铺厚度为8cm，，并等待龄期结束之后施工面层。
实施例4：与实施例3不同的地方是,环氧沥青与碎石的质量比为4.0：100, 铺设工艺中环氧沥青防水粘结层按照0.6Kg/m2的喷洒量控制且摊铺厚度为15cm。
实施例5：一种具有排水功能的大孔隙环氧沥青碎石排水基层，是在以环氧沥青为结合料，以开级配碎石为骨料，在110℃条件下均匀搅拌形成的混合料，其中环氧沥青与碎石的质量比为3.0：100，所述骨料的设计级配如下表：
环氧沥青碎石排水基层的铺设工艺为：首先清扫底基层的表面；其次，均匀喷洒环氧沥青防水粘结层，按照0.4Kg/m2的喷洒量控制；第三，铺设环氧沥青碎石排水基层，碾压成型，摊铺厚度为10cm，，并等待龄期结束之后施工面层。
实施例6：与实施例5不同的地方是,环氧沥青与碎石的质量比为4.0：100, 铺设工艺中环氧沥青防水粘结层按照0.6Kg/m2的喷洒量控制且摊铺厚度为20cm。
实例2，实例4和实例6比较好。
Claims (2)
1.一种环氧沥青碎石排水基层，是以环氧沥青为结合料，以开级配碎石为骨料，温拌形成的混合料，其特征在于：所述温拌是指在110℃条件下均匀搅拌，其中环氧沥青与碎石的质量比为（3～4）:100，所述骨料的设计级配如下表：
表中：ETPB（Epoxy Asphalt Treated Porous Basement），环氧沥青碎石排水基层的英文缩写；ETPB-25表示最大公称粒径为26.5mm的混合料；
或者所述骨料的设计级配如下表：
表中：ETPB-30表示最大公称粒径为31.5mm的混合料。
或者所述骨料的设计级配如下表：
表中：ETPB-40表示最大公称粒径为37.5mm的混合料。
2.一种权利要求1所述的环氧沥青碎石排水基层的铺设工艺，其特征在于：首先清扫底基层的表面；其次，均匀喷洒环氧沥青防水粘结层，按照0.4～0.6Kg/m2的喷洒量控制；第三，铺设环氧沥青碎石排水基层，碾压成型，孔隙率达到18%~24%，并等待龄期结束之后施工面层。
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