CN105884262A - 一种薄层路面铺装超粘磨耗层及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄层路面铺装超粘磨耗层及其施工方法，薄层路面铺装超粘磨耗层包括如下组分：碱性集料、改性乳化沥青、水泥、水和液体添加剂；通过铺装超粘磨耗层的组分以及该施工方法施工得到的薄层路面铺装超粘磨耗层，与旧路面粘结强度高，具有表面耐磨、密实、平整，使用耐久、防水、抗滑、噪音小，施工简便、快捷、低碳、节能环保的特点。

Description

一种薄层路面铺装超粘磨耗层及其施工方法

技术领域

本发明属于路面施工领域，具体涉及一种薄层路面铺装超粘磨耗层，还涉及一种薄层路面铺装超粘磨耗层的施工方法。

背景技术

沥青路面具有行车安全、舒适、养护便捷等优点，目前我国新建的高等级公路85％以上均采用沥青路面，旧水泥路面“白改黑”改造也已成为目前公路与城市道路发展的一大趋势。沥青路面在自然环境和车辆载荷的长期作用下，会逐渐呈现轻微开裂、车辙、抗滑不足、松散、老化和麻面等现象，如不及时修复处理，病害会进一步加速恶化，一方面会影响路面的整体使用寿命，加速路面大中修的到来；另一方面会影响行车的安全性及舒适性，因此在沥青路面大中修期到来之前择机对路面的轻微病害进行预防性养护十分必要，这种技术最好是既能解决病害又不会显著增加路面厚度，施工简便、快捷、造价低、耐久性好、行车安全、舒适。

目前国内已广泛应用的沥青路面养护及水泥路面“白改黑”罩面技术有微表处，传统微表处摊铺厚度一般在0.8-1.0cm，与路面之间的粘结强度不足，存在易褪皮，耐久性差，易跑料，易磨耗，易老化，表面骨料凸起平整度差，行车噪音大等缺陷，而现有技术中的超薄磨耗层技术虽然能够克服微表处技术的部分缺陷，但是由于其采用的是热拌沥青混合料，结构层厚，所以碳排放量大、造价高，而且需要配置大型热拌沥青混合料拌合设备方可施工，经济效益和社会效益都不理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种薄层路面铺装超粘磨耗层及其施工方法，通过铺装层的组分以及该施工方法施工得到的薄层路面铺装超粘磨耗层，与旧路面粘结强度高，具有表面耐磨、密实、平整，使用耐久、防水、抗滑、噪音小，施工简便、快捷、低碳、节能环保的特点。

实现本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种薄层路面铺装超粘磨耗层，其是由如下质量份数计的组分制备而成：

优选地，所述碱性集料为辉绿岩或玄武岩。

优选地，所述碱性集料的粒径为0-8mm。

优选地，所述碱性集料采用如下粒径大小分布的专用级配组成：

(1)筛孔尺寸为8.0mm，碱性集料通过率为100％；

(2)筛孔尺寸为4.75mm，碱性集料通过率为75-85％；

(3)筛孔尺寸为2.36mm，碱性集料通过率为45-70％；

(4)筛孔尺寸为1.18mm，碱性集料通过率为28-50％；

(5)筛孔尺寸为0.6mm，碱性集料通过率为19-34％；

(6)筛孔尺寸为0.3mm，碱性集料通过率为12-25％；

(7)筛孔尺寸为0.15mm，碱性集料通过率为7-18％；

(8)筛孔尺寸为0.075mm，碱性集料通过率为5-15％。

优选地，所述水泥采用硅酸盐水泥，水采用纯净水，改性乳化沥青采用SBS/SBR复合改性乳化沥青。

优选地，所述SBS/SBR复合改性乳化沥青包括SBS改性剂和SBR改性剂；所述SBS改性剂的掺量不低于2.5％；所述SBS改性剂和SBR改性剂的重量比为(1-5)：1。

本发明还提供一种薄层路面铺装超粘磨耗层的施工方法，施工步骤如下：在稀浆封层车中加入配方量的碱性集料、改性乳化沥青、水泥、水和液体添加剂，在15-35℃下进行拌合，将拌合好的原料输送至摊铺箱，稀浆封层车行进中同时完成拌合与摊铺施工，冷拌混合料水分蒸发完全破乳后，开放交通行车碾压成型。

优选地，所述薄层路面铺装超粘磨耗层的摊铺厚度为1.1-1.3cm，薄层路面铺装超粘磨耗层行车碾压成型后的厚度为0.8-1.2cm。

优选地，所述薄层路面铺装超粘磨耗层行车碾压成型后的构造深度为0.6-0.9mm。

优选地，所述薄层路面铺装超粘磨耗层行车碾压成型后的摩擦系数摆值Fb≥55BPN，渗水系数≤10mL/min，平整度≤5mm。

本发明的有益效果在于：

1、为改善提高路面表面服务功能，可采用薄层罩面处理，本发明提供的薄层路面铺装超粘磨耗层的原料采用碱性集料、改性乳化沥青、水泥、水和液体添加剂，制得的铺装层与旧路面粘结强度高，具有表面耐磨、密实、平整，使用耐久、防水、抗滑、噪音小等特点；

2、本发明的薄层路面铺装超粘磨耗层的原料采用了坚硬耐磨的辉绿岩或玄武岩等碱性集料，这种集料相比传统微表处常用的碱性石灰岩要更坚硬耐磨，相比酸性花岗岩与沥青的粘附性要更好，从而提高了超粘磨耗层路面的耐久性；

3、本发明的薄层路面铺装超粘磨耗层的原料采用了具有高粘结强度、良好高温稳定性及低温抗裂性的高性能SBS/SBR复合改性乳化沥青用作粘结料，这种乳化沥青具备高温性能、耐久性能、抗裂性能好，确保了超粘磨耗层路面与旧路面的粘结强度高，具有优异的耐磨、高温稳定、低温抗裂、耐老化及抗剥落的特性；

4、本发明的施工方法施工采用了1.1-1.3cm的摊铺厚度，相比传统0.8-1.0cm摊铺厚度的微表处摊铺更平整，路表更密实，行车噪音更小，摊铺厚度平均增加0.3cm不仅可以仍保证铺装层宏观构造深度及良好的抗滑性能，同时还增强了行车碾压功能，碾压后的混合料强度更高、耐磨性更好；

5、本发明薄层路面铺装超粘磨耗层的碱性集料级配采用《超粘磨耗层集料专用级配》，相比传统微表处采用的MS-3型级配，4.75mm以上粗集料部分适应减少，2.36-4.75mm部分相应提高，保证了超粘磨耗层宏观构造深度及良好的抗滑性能的同时，使其表面更加均匀密实、平整，减少了表面粗集料的凸起，增加了轮胎有效接触点，从而达到降低噪音的目的；

6、本发明薄层路面铺装超粘磨耗层的原料的碱性集料最大粒径采用8mm，相比传统微表处最大粒径为9.5mm有所减小，从而减少了铺装超粘磨耗层表面大颗粒石料的凸起，有助于提高平整度、降低噪音，同时增强了行车碾压功能，碾压后的混合料强度更高、耐磨性更好；

7、本发明的薄层路面铺装超粘磨耗层施工步骤简单，无需大型沥青混合料拌合楼，采用移动式稀浆封层车即可一次性实现混合料的拌合与摊铺，相比热拌沥青混凝土罩面可大大降低摊铺层的厚度，节省养护成本。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述：

一种薄层路面铺装超粘磨耗层，其是由如下质量份数计的组分制备而成：

其中，碱性集料为辉绿岩、玄武岩等，水泥采用硅酸盐水泥，水采用纯净水，改性乳化沥青采用SBS/SBR复合改性乳化沥青，其中SBS改性剂掺量不低于2.5％，SBS改性剂和SBR改性剂的重量比为(1-5)：1，液体添加剂可以是乳化剂、盐酸等，而乳化剂可以是江门市强大公路材料有限公司生产的QD-PS1型阳离子慢裂快凝乳化剂。碱性集料粒径为0-8mm，粗、细集料满足《微表处和稀浆封层用粗细集料质量要求》，最大粒径为8mm，级配采用《超粘磨耗层集料专用级配》，如表1所示，相比传统微表处采用的MS-3型级配，4.75mm以上粗集料部分适应减少，2.36-4.75mm部分相应提高，保证了铺装层宏观构造深度及良好的抗滑性能的同时，使其表面更加均匀密实、平整，减少了表面粗集料的凸起，增加了轮胎有效接触点，从而达到降低噪音的目的。

表1超粘磨耗层集料专用级配

该薄层路面铺装超粘磨耗层的施工方法步骤如下：

先把碱性集料、改性乳化沥青、水泥、水及液体添加剂装于稀浆封层车上，在15-35℃下进行拌合；然后根据施工配方量拌制冷拌混合料，先在碱性集料中加入水泥，再加入水拌合，拌合之前可根据需要先在水中加入液体添加剂，在湿润后的碱性集料、水泥混合物中再加入改性乳化沥青拌合；采用冷拌技术，粘结料采用改性乳化沥青，无需在高温下拌合，与超薄磨耗层技术相比碳排放比减少90％以上，综合能耗降低80％以上，节能环保效果明显；将拌合好的混合料输送至摊铺箱，稀浆封层车行进中拌合、摊铺同时进行，一次性完成铺装层的常温拌合与摊铺施工，冷拌混合料水分蒸发完全破乳后，开放交通行车碾压成型。

薄层路面铺装超粘磨耗层行车碾压成型后的厚度为0.8-1.2cm，薄层路面铺装超粘磨耗层的摊铺厚度为1.1-1.3cm，相比传统0.8-1.0cm摊铺厚度的微表处摊铺更平整，路表更密实，行车噪音更小，摊铺厚度平均增加0.3cm不仅可以仍保证铺装层宏观构造深度及良好的抗滑性能，同时还增强了行车碾压功能，碾压后的混合料强度更高、耐磨性更好。

实施例1

一种薄层路面铺装超粘磨耗层，其是由如下质量份数计的组分制备而成：

其中乳液中SBS改性剂掺量为2.5％，SBS改性剂和SBR改性剂的重量比为1：1，乳化剂为江门市强大公路材料有限公司生产的QD-PS1型阳离子慢裂快凝乳化剂，辉绿岩的粒径为0-8mm，粗、细集料满足《微表处和稀浆封层用粗细集料质量要求》，最大粒径为8mm。级配采用《超粘磨耗层集料专用级配》，集料筛分试验结果如表2所示：

表2超粘磨耗层集料筛分试验结果

该薄层路面铺装超粘磨耗层的施工方法步骤如下：

先把辉绿岩、改性乳化沥青、硅酸盐水泥、水及乳化剂装于稀浆封层车上，在15℃下进行拌合；然后根据施工配方量拌制冷拌混合料，先在辉绿岩中添加硅酸盐水泥，再加入水拌合，加水拌合之前先在水中加入乳化剂溶解，在湿润后的辉绿岩、硅酸盐水泥混合物中再加入改性乳化沥青拌合；将拌合好的混合料输送至摊铺箱，稀浆封层车行进中拌合、摊铺同时进行，一次性完成超粘磨耗层的常温拌合与摊铺施工，冷拌混合料水分蒸发完全破乳后，开放交通行车碾压成型。

薄层路面铺装超粘磨耗层行车碾压成型后的厚度为0.9cm，薄层路面铺装超粘磨耗层的摊铺厚度为1.1cm。

实施例2

一种薄层路面铺装超粘磨耗层，其是由如下质量份数计的组分制备而成：

其中乳液中SBS改性剂掺量为2.7％，SBS改性剂和SBR改性剂的重量比为5：1，辉绿岩的粒径为0-8mm，粗、细集料满足《微表处和稀浆封层用粗细集料质量要求》，最大粒径为8mm。级配采用《超粘磨耗层集料专用级配》，集料筛分试验结果如表3所示：

表3超粘磨耗层集料筛分试验结果

该薄层路面铺装超粘磨耗层的施工方法步骤如下：

先把辉绿岩、改性乳化沥青、水泥、水装于稀浆封层车上，在35℃下进行拌合；然后根据施工配方量拌制冷拌混合料，先在辉绿岩中加入水泥，再加入水拌合，在湿润后的辉绿岩、水泥混合物中再加入改性乳化沥青拌合；将拌合好的混合料输送至摊铺箱，稀浆封层车行进中拌合、摊铺同时进行，一次性完成超粘磨耗层的常温拌合与摊铺施工，冷拌混合料水分蒸发完全破乳后，开放交通行车碾压成型。

薄层路面铺装超粘磨耗层行车碾压成型后的厚度为1.0cm，薄层路面铺装超粘磨耗层的摊铺厚度为1.2cm。

实施例3

一种薄层路面铺装超粘磨耗层，其是由如下质量份数计的组分制备而成：

其中乳液中SBS改性剂掺量为3.3％，SBS改性剂和SBR改性剂的重量比为3：1，乳化剂为江门市强大公路材料有限公司生产的QD-PS1型阳离子慢裂快凝乳化剂，辉绿岩的粒径为0-8mm，粗、细集料满足《微表处和稀浆封层用粗细集料质量要求》，最大粒径为8mm。级配采用《超粘磨耗层集料专用级配》，集料筛分试验结果如表4所示：

表4超粘磨耗层集料筛分试验结果

该薄层路面铺装超粘磨耗层的施工方法步骤如下：

先把辉绿岩、改性乳化沥青、水泥、水及乳化剂装于稀浆封层车上，在20℃下进行拌合；然后根据施工配方量拌制冷拌混合料，先在辉绿岩中加入水泥，再加入水拌合，拌合之前先在水中加入乳化剂溶解，在湿润后的辉绿岩、水泥混合物中再加入改性乳化沥青拌合；将拌合好的混合料输送至摊铺箱，稀浆封层车行进中拌合、摊铺同时进行，一次性完成超粘磨耗层的常温拌合与摊铺施工，冷拌混合料水分蒸发完全破乳后，开放交通行车碾压成型。

薄层路面铺装超粘磨耗层行车碾压成型后的厚度为1.1cm，薄层路面铺装超粘磨耗层的摊铺厚度为1.3cm。

实施例4

一种薄层路面铺装超粘磨耗层，其是由如下质量份数计的组分制备而成：

其中乳液中SBS改性剂掺量为2.8％，SBS改性剂和SBR改性剂的重量比为2：1，玄武岩的粒径为0-8mm，粗、细集料满足《微表处和稀浆封层用粗细集料质量要求》，最大粒径为8mm。级配采用《超粘磨耗层集料专用级配》，集料筛分试验结果如表5所示：

表5超粘磨耗层集料筛分试验结果

该薄层路面铺装超粘磨耗层的施工方法步骤如下：

先把玄武岩、改性乳化沥青、水泥、水及乳化剂装于稀浆封层车上，在35℃下进行拌合；然后根据施工配方量拌制冷拌混合料，先在玄武岩中加入水泥，再加入水拌合，拌合之前先在水中加入盐酸，在湿润后的玄武岩、水泥混合物中再加入改性乳化沥青拌合；将拌合好的混合料输送至摊铺箱，稀浆封层车行进中拌合、摊铺同时进行，一次性完成超粘磨耗层的常温拌合与摊铺施工，冷拌混合料水分蒸发完全破乳后，开放交通行车碾压成型。

薄层路面铺装超粘磨耗层行车碾压成型后的厚度为1.0cm，薄层路面铺装超粘磨耗层的摊铺厚度为1.2cm。

对本发明的薄层路面铺装超粘磨耗层的性能进行检测，检测结果如下：

表6薄层路面铺装超粘磨耗层性能检测表

路面表面的构造深度以前称纹理深度，是评定路面粗糙度、密实度的重要指标；摩擦系数摆值由摆式仪测量得出，反应路面局部微观构造情况；渗水系数指的是在规定的初始水头压力下，单位时间内渗入路面规定面积的水的体积；平整度指的是路面表面不平与绝对水平之间所差的数据，数值越小越好。

由薄层路面铺装超粘磨耗层的性能检测结果可以看出，本发明的薄层路面铺装超粘磨耗层具有良好的抗滑及防水性能，同时构造深度、平整度比微表处显著降低，行车噪音大大降低。

将普通SBR改性乳化沥青作为对比例，对本发明的改性乳化沥青和对比例进行性能检测，检测结果如下：

表7改性乳化沥青性能检测表

蒸发残留物软化点是评定沥青高温性能的重要指标，软化点越高，高温性能越稳定；延度是评定沥青低温抗裂性的重要指标，延度越大，沥青的低温抗裂性越好；弹性恢复指的是沥青在一定条件下能够回弹的比例，反映了沥青抵抗变形的回弹能力；粘结强度指的是指单位粘接面上承受的粘接力，粘接强度主要包括胶层的内聚强度和胶层与被粘面间的粘接强度。

由改性乳化沥青性能检测表可以看出本发明采用的SBS/SBR复合改性乳化沥青用作粘结料，这种乳化沥青相比普通SBR改性乳化沥青粘结强度高，高温性能、耐久性能、抗裂性能好，确保了铺装层与旧路面的粘结强度高，磨耗层具有优异的耐磨、高温稳定、低温抗裂、耐老化及抗剥落的特性，因此具备超粘耐磨耗的特性。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种薄层路面铺装超粘磨耗层，其特征在于，其是由如下质量份数计的组分制备而成：

2.根据权利要求1所述的一种薄层路面铺装超粘磨耗层，其特征在于，所述碱性集料为辉绿岩或玄武岩。

3.根据权利要求1所述的一种薄层路面铺装超粘磨耗层，其特征在于，所述碱性集料的粒径为0-8mm。

4.根据权利要求3所述的一种薄层路面铺装超粘磨耗层，其特征在于，所述碱性集料采用如下粒径大小分布的专用级配组成：

(1)筛孔尺寸为8.0mm，碱性集料通过率为100％；

(2)筛孔尺寸为4.75mm，碱性集料通过率为75-85％；

(3)筛孔尺寸为2.36mm，碱性集料通过率为45-70％；

(4)筛孔尺寸为1.18mm，碱性集料通过率为28-50％；

(5)筛孔尺寸为0.6mm，碱性集料通过率为19-34％；

(6)筛孔尺寸为0.3mm，碱性集料通过率为12-25％；

(7)筛孔尺寸为0.15mm，碱性集料通过率为7-18％；

(8)筛孔尺寸为0.075mm，碱性集料通过率为5-15％。

5.根据权利要求1所述的一种薄层路面铺装超粘磨耗层，其特征在于，所述水泥采用硅酸盐水泥，水采用纯净水，改性乳化沥青采用SBS/SBR复合改性乳化沥青。

6.根据权利要求5所述的一种薄层路面铺装超粘磨耗层，其特征在于，所述SBS/SBR复合改性乳化沥青包括SBS改性剂和SBR改性剂；所述SBS改性剂的掺量不低于2.5％；所述SBS改性剂和SBR改性剂的重量比为(1-5)：1。

7.一种如权利要求1所述的薄层路面铺装超粘磨耗层的施工方法，其特征在于，施工步骤如下：在稀浆封层车中加入配方量的碱性集料、改性乳化沥青、水泥、水和液体添加剂，在15-35℃下进行拌合，将拌合好的原料输送至摊铺箱，稀浆封层车行进中同时完成拌合与摊铺施工，冷拌混合料水分蒸发完全破乳后，开放交通行车碾压成型。

8.根据权利要求7所述的一种薄层路面铺装超粘磨耗层的施工方法，其特征在于，所述薄层路面铺装超粘磨耗层的摊铺厚度为1.1-1.3cm，薄层路面铺装超粘磨耗层行车碾压成型后的厚度为0.8-1.2cm。

9.根据权利要求7所述的一种薄层路面铺装超粘磨耗层的施工方法，其特征在于，所述薄层路面铺装超粘磨耗层行车碾压成型后的构造深度为0.6-0.9mm。

10.根据权利要求7所述的一种薄层路面铺装超粘磨耗层的施工方法，其特征在于，所述薄层路面铺装超粘磨耗层行车碾压成型后的摩擦系数摆值≥55BPN，渗水系数≤10mL/min，平整度≤5mm。