CN106049218A - 用于高速公路收费站的橡胶钢筋混凝土叠合铺面 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于高速公路收费站的橡胶钢筋混凝土叠合铺面，其特征是：包括依次连接的面层、叠合构件层、垫层和找平层，所述叠合构件层由普通混凝土层与橡胶混凝土层构成，所述橡胶混凝土层受拉区内设有单层双向钢筋。有益效果:本发明分别利用橡胶集料混凝土和普通混凝土各自具有的优良力学性能，两者叠合后，可以减薄铺面的厚度，如由原来的30cm减为27cm，厚度降低10％。受拉区配上单层双向钢筋，其承载能力提高，抗折强度提高，抗疲劳能力提高，充分满足大车经过荷载要求。解决了收费站荷载较大，使用频繁等难题。

Description

用于高速公路收费站的橡胶钢筋混凝土叠合铺面

技术领域

本发明属于建筑材料、交通工程领域，尤其涉及一种用于高速公路收费站的橡胶钢筋混凝土叠合铺面。

背景技术

目前国内高速公路发展很快，提出一种采用绿色环保的材料——橡胶钢筋混凝土叠合，来代替原来的铺面材料；橡胶集料混凝土(Crumb Rubber Concrete,简称CRC)是一种把橡胶微粒作为水泥混凝土的组成材料配制而成的特殊混凝土,具有低弹模、大变形、较好的抗裂性、耐久性等优点。

由于高速公路大货车载重较大，有的甚至超载严重，其使用效率也比较高，导致收费站路面易裂、刚度不够、耐久性不够等问题突出。若采用普通的混凝土，一般能满足路面的承载能力要求，但是其往往容易产生裂缝，后期维护费用将会增多；若采用沥青路面则往往刚度太小，易让路面产生变形。专利文献103866670A公开了一种新型的装配式车载路面，由预制钢筋混凝土板块构件装配铺设而成，其特征在于：所述预制钢筋混凝土板块构件由上路面板(1)和下路面板(2)构成双层叠合结构，所述上路面板(1)和下路面板(2)的内部均布有双层双向钢筋骨架(4)，下部有预埋吊环(6)；上路面板(1)与下路面板(2)之间铺设有橡胶薄膜(7)，所述上路面板(1)的上部具有耐磨钢纤维混凝土层(3)。适合施工现场临时重型车载道路的铺设，橡胶薄膜能起到缓冲作用，且能增加路面板之间的摩擦力，防止路面板打滑。属于装配式车载路面，非现浇路面，不适于大规模施工浇筑；专利文献202881791U公开了一种橡胶轻集料混凝土复合式路面，其特征在于：所述复合式路面设在路基表面，包括上下铺设的面层(1)和底层(2)，所述面层为橡胶轻集料混凝土层，所述底层为普通混凝土强化层，底层厚度大于面层厚度。本发明的隧道路面采用上下层复合式结构，在面层材料中添加橡胶微料和陶料等轻骨料，提高了面层材料的强度、韧性和抗弯拉变形能力，使其成为具有低弹模高韧性特点的轻集料混凝土，缓冲降噪效果明显，提高了行车的舒适性和安全性，而底层较厚的普通混凝土强化层则具有较好的防水防火性能，提高路面的耐久性和承载力。专利文献205062602U公开了一种橡胶轮胎颗粒降噪路面，其特征在于：橡胶轮胎颗粒降噪路面由稳定碎石基层、WRAC-n湿拌橡胶沥青混凝土下面层、DRAC-n干拌橡胶沥青混凝土上面层、下面层、上面层之间增加橡胶沥青防水粘结层、上面层增加橡胶沥青应力吸收层五部分组成。属于轻集料混凝土，不便于应用；专利文献205062602U公开了一种橡胶轮胎颗粒降噪路面，其橡胶沥青混凝土需加入沥青层，操作较复杂。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足，提供一种用于高速公路收费站的橡胶钢筋混凝土叠合铺面，解决了由于收费站荷载较大、使用频繁而产生的路面易裂、刚度不够、耐久性不够等问题；由于其耐久性能良好，将大大降低后期维护成本。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现，一种用于高速公路收费站的橡胶钢筋混凝土叠合铺面，其特征是：包括依次连接的面层、叠合构件层、垫层和找平层，所述叠合构件层由普通混凝土层与橡胶混凝土层构成，所述橡胶混凝土层受拉区内设有单层双向钢筋。

所述叠合构件层的普通混凝土与橡胶集料混凝土厚度比为1:0.7。

所述叠合构件层的层数为1-2层。

所述垫层采用碎石砂砾材料，其厚度≥150mm。

有益效果:与现有技术相比，本发明分别利用橡胶集料混凝土和普通混凝土各自具有的优良力学性能，两者叠合后，可以减薄铺面的厚度，如由原来的30cm减为27cm，厚度降低10％。受拉区配上单层双向钢筋，其承载能力提高，抗折强度提高，抗疲劳能力提高，充分满足大车经过荷载要求。解决了收费站荷载较大，使用频繁等难题。同时由于其耐久性能良好，将大大降低后期维护成本。

橡胶粉直接加入到普通混凝土当中。由于橡胶混凝土本身耗能能力比较强，其抗盐冻性能、抗渗性能均比普通混凝土高，其橡胶颗粒阻裂效果比较好，故而使得铺面层耐久性能提高，加入钢筋使得路面抗裂性能明显增强，减少了维护成本。铺面整体协同性最好，经过普通混凝土和橡胶混凝土两层厚度的优选，再经过承载力分析，裂缝应力分析后配的钢筋，三者形成具有优良力学性能和经济性能的协同工作的铺面。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是叠合构件层模型的四点弯曲试验示意图；

图3是橡胶混凝土层配钢筋结构示意图。

图中：1.面层，2.第一叠合构件层，3.第二叠合构件层，4.垫层，5.找平层，6、钢筋，7、普通混凝土层，8、橡胶混凝土层。

具体实施方式

以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式详述如下：

详见附图，本实施例提供了一种用于高速公路收费站的橡胶钢筋混凝土叠合铺面，包括依次连接的面层1、叠合构件层、垫层和找平层，所述叠合构件层由普通混凝土层7与橡胶混凝土层8构成，所述橡胶混凝土层受拉区内设有单层双向钢筋。所述叠合构件层的层数为1-2层。本实施例为第一叠合构件层2和第二叠合构件层3。所述垫层采用碎石砂砾材料，其厚度≥150mm。

本实施例的优化方案是经过优化，得出最优叠合构件层各层厚度，厚度比例取为：普通混凝土：橡胶集料混凝土＝1:0.7

根据图2所示模型，进行承载力计算。依据收费站统计资料，找出路面最大荷载，进行计算，求出最大弯矩，进而求得配筋。依据所配钢筋进行裂缝验算。

将橡胶混凝土层与普通混凝土制成叠合层构件,弹性模量小的橡胶混凝土层在下层,，并在受拉区的橡胶混凝土层加配钢筋。混凝土叠合构件和普通混凝土相比较具有的技术优势为：

1)橡胶混凝土叠合构件比普通混凝土更晚达到极限拉力和极限拉应变,其抗裂性明显优于普通混凝土构件；

2)橡胶混凝土叠合构件由于上层用弹性模量更大的普通混凝土替代橡胶混凝土,增加了构件的刚度,减小了变形,延缓了其破坏；

3)橡胶混凝土叠合铺面有针对性的根据荷载大小(包括车辆重载和开裂荷载)来配置钢筋，解决了路面的重载问题和开裂问题。

4)能够大大减少铺面的厚度，如由原来的30cm减少为27cm；既能由于上层用弹性模量更大的普通混凝土替代橡胶混凝土,增加了构件的刚度,减小了变形,延缓了其破坏，又能充分利用下层橡胶集料混凝土弹性模量低，抗裂性、耐久性好的优点，使上下两层协同工作，从而延缓收费站路面使用寿命。

检测试验

(1)详见附图2，橡胶集料混凝土叠合构件分析前提试验及各层厚度优化分析

本试验采用一种普通混凝土构件和三种或三种以上掺量橡胶混凝土构件，测试其各项力学性能指标。然后进行橡胶集料混凝土叠合构件受弯性能理论分析与ANSYS模拟采用纯弯理论模型，运用有限元软件计算出普通混凝土构件和多种掺量橡胶混凝土构件最大拉应变。最后得出叠合构件中普通混凝土构件和橡胶混凝土构件的承载力，绘制橡各种掺量胶混凝土层厚度-承载力曲线。根据绘出的曲线，对橡胶混凝土层最优厚度进行定性分析。应用插值法,对橡胶混凝土层最优厚度进行定量反算。

(2)根据所建高速公路载荷情况，得出铺面计算荷载，根据计算荷载得出配筋。

高速公路收费站的橡胶钢筋混凝土叠合铺面采用施工现场现浇。

上述参照实施例对该一种用于高速公路收费站的橡胶钢筋混凝土叠合铺面进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于高速公路收费站的橡胶钢筋混凝土叠合铺面，其特征是：包括依次连接的面层、叠合构件层、垫层和找平层，所述叠合构件层由普通混凝土层与橡胶混凝土层构成，所述橡胶混凝土层受拉区内设有单层双向钢筋。

2.根据权利要求1所述的用于高速公路收费站的橡胶钢筋混凝土叠合铺面，其特征是：所述叠合构件层的普通混凝土与橡胶集料混凝土厚度比为1:0.7。

3.根据权利要求1或2所述的用于高速公路收费站的橡胶钢筋混凝土叠合铺面，其特征是：所述叠合构件层的层数为1-2层。

4.根据权利要求1所述的用于高速公路收费站的橡胶钢筋混凝土叠合铺面，其特征是：所述垫层采用碎石砂砾材料，其厚度≥150mm。