CN106087637A - 一种水泥混凝土路面的修补结构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水泥混凝土路面的修补结构，包括位于原路面上部的基底路面层和罩面层，所述基底路面层和罩面层之间设置有粘结层，且所述基底路面层上设置有凹形槽。上述水泥混凝土路面的修补结构，避免了修补后的新旧路面粘结不牢、易脱落的问题。本发明还公开了一种水泥混凝土路面的修补方法。

Description

一种水泥混凝土路面的修补结构及方法

技术领域

本发明涉及交通路面维护技术领域，尤其涉及一种水泥混凝土路面的修补结构及方法。

背景技术

随着中国社会经济的快速发展，国内城市和农村公路水泥混凝土路面的建设日新月异。当前，国内道路交通量迅猛增长，交通荷载亦日益重型化且车辆超载现象日趋严重，使得公路水泥混凝土路面的损坏程度大幅度增加。特别是低等级公路，由于施工技术相对落后，水泥混凝土的水灰比不能得到准确控制，多数路面出现大面积的麻面、坑槽、露骨、脱皮等道路病害，需要及时有效的维修养护。

目前，对于现有的低等级公路水泥混凝土破损路面的修复方法，主要有两种：一种是直接破除损坏的混凝土板，清除废料，加固基层，再浇筑新的混凝土板，这种修补方式工程造价高、施工周期长且影响公路运营。另外一种是在原有破损路面上加铺沥青碎石罩面层，这类修补方式也存在新旧面粘结力差、易脱落等缺陷。目前市面上也有许多人试图用一些高强砂浆材料来进行薄层罩面修复，但因其罩面薄层与原有路面粘结不牢，脆性较大，结果是不久就破碎、脱开、掉落，且此类浆料造价过高，耐磨性差，施工局限性较大，因此，现有的修补路面的结构，均存在修补后的新旧路面粘结不牢、易脱落的问题。

综上所述，如何解决修补后的新旧路面粘结不牢、易脱落的问题，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种水泥混凝土路面的修补结构及方法，以避免修补后的新旧路面粘结不牢、易脱落的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种水泥混凝土路面的修补结构，包括位于原路面上部的基底路面层和罩面层，其特征在于，所述基底路面层和罩面层之间设置有粘结层，且所述基底路面层上设置有凹形槽。

优选地，所述罩面层为纳米SiO₂水泥砂浆浸渍土工布的罩面层，所述纳米SiO₂水泥砂浆浸渍土工布的罩面层包括聚酯纤维土工布层和位于所述聚酯纤维土工布的上方的纳米SiO₂水泥砂浆层，且所述纳米SiO₂水泥砂浆层渗入所述聚酯纤维土工布层的孔隙内。

优选地，所述凹形槽的布置方式为不规则的；且所述凹形槽的深度的范围为0.3～0.5cm；相邻两个所述凹形槽之间的宽度的范围为1～1.5cm。

优选地，所述粘结层为热沥青、改性乳化沥青、环氧树脂或者高粘砂浆中的任意一种。

优选地，所述高粘砂浆由水泥、石英砂、膨胀剂、减水剂、抗氧剂1010和自来水拌合而成。

优选地，所述水泥为标号42.5或52.5的普通硅酸盐水泥，所述石英砂所述石英砂为规格范围为0.5～2mm的普通石英砂。

优选地，所述的聚酯纤维土工布采用高性能聚酯纤维布，厚度为0.1～0.15cm，其单位面积质量为100-250g/m²，横、纵向抗拉强度≥8kN/m，横纵向伸长率≤30％，CBR顶破强度值≥550N。

优选地，所述纳米SiO₂水泥砂浆层由纳米SiO₂水泥干粉和水拌合而成。

优选地，所述纳米SiO₂水泥干粉由纳米SiO₂、超细水泥、超细石英砂、膨胀剂、减水剂和抗氧剂1010干拌而成。

优选地，所述超细水泥为标号42.5或52.5超细硅酸盐水泥；所述超细石英砂的规格范围为80～120目，莫氏硬度的范围为5～7。

优选地，所述纳米SiO₂水泥砂浆浸渍土工布的罩面层的厚度的范围为0.3～0.8cm。

在上述技术方案中，本发明提供的水泥混凝土路面的修补结构，包括位于原路面上部的基底路面层和罩面层，所述基底路面层和罩面层之间设置有粘结层，且所述基底路面层上设置有凹形槽。相比于背景技术中所介绍的内容，上述水泥混凝土路面的修补结构，通过设置凹形槽和粘结层，使得粘结层嵌入凹形槽内增强了罩面层与基底路面层的接触面积，增大了粘结力，增强了罩面层与基底路面层的整体性，避免了修补后的新旧路面粘结不牢、易脱落的问题。

本发明还提供了一种水泥混凝土路面的修补方法，该方法包括：在基底路面层切割凹形槽；在所述凹形槽上铺设粘结层；在所述粘结层上铺设罩面层。

优选地，所述罩面层为纳米SiO₂水泥砂浆浸渍土工布的罩面层，且所述纳米SiO₂水泥砂浆浸渍土工布的罩面层的具体铺设方法为：

在所述粘结层上铺设聚酯纤维土工布层；

在所述聚酯纤维土工布上均匀铺撒定量的纳米SiO₂水泥干粉，使用振动器干振；

按照干粉掺入量，均匀喷洒对应比例的水；

待所述聚酯纤维土工布层的表层湿润后，向其表面注入纳米水泥砂浆，使用振动器进行干振。

上述水泥混凝土路面的修补方法包括了上述任一方案所描述的水泥混凝土路面的修补结构，由于上述水泥混凝土路面的修补结构具有上述技术效果，具有上述水泥混凝土路面的修补结构的方法也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明实施例提供的水泥混凝土路面的修补结构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的水泥混凝土路面的修补方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的纳米SiO₂水泥砂浆浸渍土工布的罩面层的铺设方法流程图。

上图1中，原路面1、基底路面层2、粘结层3、罩面层4、凹形槽5、聚酯纤维土工布层6。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种水泥混凝土路面的修补结构及方法，以避免修补后的新旧路面粘结不牢、易脱落的问题。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明实施例提供的水泥混凝土路面的修补结构，包括原路面1上部的基底路面层2和罩面层4，基底路面层2和罩面层4之间设置有粘结层3，且基底路面层2上设置有凹形槽5。

在上述技术方案中，本发明提供的水泥混凝土路面的修补结构，包括位于原路面上部的基底路面层和罩面层，所述基底路面层和罩面层之间设置有粘结层，且所述基底路面层上设置有凹形槽。相比于背景技术中所介绍的内容，上述水泥混凝土路面的修补结构，通过设置凹形槽和粘结层，使得粘结层嵌入凹形槽内增强了罩面层与基底路面层的接触面积，增大了粘结力，增强了罩面层与基底路面层的整体性，避免了修补后的新旧路面粘结不牢、易脱落的问题。

进一步地，上述罩面层4为纳米SiO₂水泥砂浆浸渍土工布的罩面层，该纳米SiO₂水泥砂浆浸渍土工布的罩面层包括聚酯纤维土工布层6和位于聚酯纤维土工布层6的上方的纳米SiO₂水泥砂浆层，且纳米SiO₂水泥砂浆层渗入聚酯纤维土工布层6的孔隙内。通过上述纳米SiO₂水泥砂浆浸渍土工布的罩面层，使新旧路面更大程度地粘结为一个整体，浸渍于浆体内部的聚酯纤维土工布可有效地提高路面铺装结构的抗裂、抗拉、抗剪、抗压和抗冲击强度等力学性能，且可更好防止路面反射裂缝的发生，并极大地增强了结构层的韧性，使驾驶员的行车感觉更加舒适。当然可以理解的是上述纳米SiO₂水泥砂浆浸渍土工布的罩面层仅仅是本发明实施例的一种优选地举例。

进一步地，上述凹形槽5的布置方式为不规则的；且凹形槽5的深度的范围为0.3～0.5cm；相邻两个凹形槽5之间的宽度的范围为1～1.5cm。需要说明的是，上述凹形槽5的布置方式也可以是规则的，只不过本发明实施例优选采用不规则的布置方式而已。通过将凹形槽布置成不规则的，在车道荷载的作用效应下，更有效提高了罩面铺装层的抗推移能力，并使罩面结构的抗拔性能得到显著提升。在切割不规则的凹形槽时，可以通过水泥混凝土多刀头切痕机随机走向交叉切削处理。当然可以理解的是，上述凹形槽的深度和宽度还可以是其他值，只不过本发明实施例优选采用上述范围的值而已。

进一步地，上述粘结层3为热沥青、改性乳化沥青、环氧树脂或者高粘砂浆中的任意一种。当然可以理解的是上述粘结层仅仅是本发明实施例的一种优选的举例，还可以是本领域技术人员常用的其他粘结层，比如热沥青与砂浆的混合物等等。

进一步地，上述高粘砂浆由水泥、石英砂、膨胀剂、减水剂、抗氧剂1010和自来水拌合而成。通过加入抗氧剂1010可防止罩面层的聚酯纤维土工布的氧化。当然可以理解的是上述高粘砂浆仅仅是对本发明实施例的一种优选的举例。需要说明的是，抗氧剂1010化学名为：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，为白色结晶粉末。一般来说主要应用于通用塑料，工程塑料，合成橡胶，纤维，热熔胶，树脂，油品，墨水，涂料等行业中，目前在建筑材料涉及较少。

进一步地，上述水泥为标号42.5或52.5的普通硅酸盐水泥，上述石英砂为规格范围为0.5～2mm的普通石英砂。当然可以理解的是上述水泥标号和石英砂的规格仅仅是本发明实施例的一种优选地举例，还可以是其他数值。

进一步地，上述的聚酯纤维土工布层6采用高性能聚酯纤维布，厚度为0.1～0.15cm，其单位面积质量为100～250g/m²，横、纵向抗拉强度≥8kN/m，横纵向伸长率≤30％，CBR顶破强度值≥550N。通过使用高性能聚酯纤维布使得聚酯纤维土工布层的抗裂、抗拉、抗剪、抗压和抗冲击强度等力学性能更好。当然需要说明的是，上述高性能聚酯纤维布对应的参数还可以是其他数值，只不过本发明实施例优选采用上述数值而已。

进一步地，上述纳米SiO₂水泥砂浆层由纳米SiO₂水泥干粉和水拌合而成。当然可以理解的是，还可以是几种干粉与水拌合而成，比如纳米SiO₂、超细水泥、超细石英砂、膨胀剂、减水剂等干粉与水拌合而成。

进一步地，上述纳米SiO₂水泥干粉由纳米SiO₂、超细水泥、超细石英砂、膨胀剂、减水剂和抗氧剂1010干拌而成。通过加入抗氧剂1010可防止罩面层的聚酯纤维土工布的氧化。当然可以理解是上述纳米SiO₂水泥干粉拌合方法仅仅是本发明实施例的一种优选的举例，还可以是未加入抗氧剂1010的拌合方法，比如由纳米SiO₂、超细水泥、超细石英砂、膨胀剂和减水剂干拌而成等等。需要说明的是，高粘砂浆中的水泥和石英砂为普通的硅酸盐水泥和普通石英砂，普通石英砂的规格范围为0.5～2mm。而纳米SiO₂干粉由于土工布的孔隙较小，为了更好的渗透浸渍，所用材料采用超细水泥和石英砂。

进一步地，上述超细水泥为标号42.5或52.5超细硅酸盐水泥；上述超细石英砂的规格范围为80～120目，莫氏硬度的范围为5～7。当然可以理解的而是，上述超细水泥的标号和超细石英砂的规格和硬度仅仅是本发明实施例优选的一种举例，还可以是其他数值。

进一步地，上述纳米SiO₂水泥砂浆浸渍土工布的罩面层的厚度的范围为0.3～0.8cm。当然可以理解的是还可以是其他厚度值，只不过本发明实施例优选采用上述厚度范围而已。

本发明还提供了一种水泥混凝土路面的修补方法，该方法包括：

步骤100：在基底路面层切割凹形槽；

步骤200：在凹形槽上铺设粘结层；

步骤300：在粘结层上铺设罩面层。

具体地，罩面层为纳米SiO₂水泥砂浆浸渍土工布的罩面层，且纳米SiO₂水泥砂浆浸渍土工布的罩面层的具体铺设方法为：

步骤301：在粘结层上铺设聚酯纤维土工布层；

步骤302：在聚酯纤维土工布上均匀铺撒定量的纳米SiO₂水泥干粉，使用振动器干振；(上述振动器一般采用轻型平板振动器，通过干振使纳米SiO₂水泥干粉能够充分渗入上述聚酯纤维土工布的孔隙内。)

步骤303：按照干粉掺入量，均匀喷洒对应比例的水；

步骤304：待聚酯纤维土工布层的表层湿润后，向其表面注入纳米水泥砂浆，使用振动器进行干振。(振动器一般也是采用轻型平板振动器，通过干振使纳米SiO₂水泥砂浆充分浸渍土工布，直至土工布内部孔隙被纳米SiO₂水泥砂浆饱和填充。)

上述步骤302-304为水泥和水泥砂浆的浸渍过程。另外，需要说明的是，浸渍工艺一般在市政道路施工过程中应用相对较少，本发明技术方案打破传统工艺的应用局限，对水泥和水泥砂浆浸渍土工布，使得罩面层更加紧密。

上述水泥混凝土路面的修补方法包括了上述任一方案所描述的水泥混凝土路面的修补结构，由于上述水泥混凝土路面的修补结构具有上述技术效果，具有上述水泥混凝土路面的修补结构的方法也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

为了使本领域技术人员更好的理解本发明所提供的技术方案，下面结合具体施工过程的操作步骤进行举例说明：

步骤A：施工前对原有水泥混凝土路面进行勘察评估，根据不同的要求可选择热沥青、改性乳化沥青、环氧树脂以及高粘砂浆中适宜的一种作为新旧路面粘结层3的粘结料。

步骤B：封闭交通，清除原路面1表面尘土杂物，采用打磨机清除原路面1的标志线，再用高压风机吹尽表尘。

步骤C:采用水泥混凝土路面多刀头切痕机，随机选择走向，对原路面1表面切削不规则凹形槽5，凹形槽5的深度为0.3～0.5cm，相邻凹形槽5之间的宽度为1～1.5cm。之后用高压水将开槽后的表面2冲洗干净。

步骤D：其后在所铺路面的边缘铺设水泥浆挡板，避免施工过程中，水泥浆外泄，保证步骤I中纳米SiO₂水泥浆能够充分浸渍聚酯纤维土工布。

步骤E：将步骤A中已选定的粘结料均匀摊铺在已经处理好的基底路面层2上，粘结层3的厚度控制在0.3～0.5cm。如选用高粘砂浆作为粘结料，则需用搅拌机将石英砂、膨胀剂、减水剂与水泥先行拌合，拌合均匀后，方可加水搅拌，加水后搅拌时间不得超过1分钟。

步骤F:将裁剪好的高性能土工布层6平整铺设在粘结层3上。

步骤G：在所聚酯纤维土工布层6上均匀铺撒一层特制的纳米SiO₂水泥干粉，之后使用轻型平板振动器干振，使纳米水泥干粉能够充分渗入聚酯纤维土工布的孔隙内。

步骤H：按照干粉掺入量计算水量，在洒满纳米水泥干粉的聚酯纤维土工布层6上均匀洒水。

步骤I:洒水后，聚酯纤维土工布层6的表层湿润后，向湿润的聚酯纤维土工布层6的表面注入一定稠度的纳米SiO₂水泥砂浆，再使用平板振动器平行振动，使纳米SiO₂水泥砂浆充分浸渍聚酯纤维土工布层6，直至聚酯纤维土工布层6内部的孔隙被纳米水泥砂浆饱和填充。

步骤J：浆面表干后，用荡板对浆面4反复压磨。一块水泥板批荡时间不应超过半小时。反复压磨抹面后，需对纳米SiO₂水泥砂浆浸渍聚酯纤维土工布层的罩面层4进行拉毛。拉毛深度控制为1～2mm，拉毛时，拉纹器顺横坡方向进行，一次拉纹中途不得停留，这样拉毛纹理顺畅美观且形成沟通的沟槽而利于排水。

步骤K：罩面层养护。拉毛后立即用薄膜覆盖。1天后每天洒水养护，保持路面湿润。

步骤L：15天即可开放交通，之后仍需洒水养护7天。

以上对本发明所提供的水泥混凝土路面的修补结构及方法进行了详细介绍。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (13)

1.一种水泥混凝土路面的修补结构，包括位于原路面(1)上部的基底路面层(2)和罩面层(4)，其特征在于，所述基底路面层(2)和罩面层(4)之间设置有粘结层(3)，且所述基底路面层(2)上设置有凹形槽(5)。

2.如权利要求1所述的水泥混凝土路面的修补结构，其特征在于，所述罩面层(4)为纳米SiO₂水泥砂浆浸渍土工布的罩面层，所述纳米SiO₂水泥砂浆浸渍土工布的罩面层包括聚酯纤维土工布层(6)和位于所述聚酯纤维土工布层(6)的上方的纳米SiO₂水泥砂浆层，且所述纳米SiO₂水泥砂浆层渗入所述聚酯纤维土工布层(6)的孔隙内。

3.如权利要求2所述的水泥混凝土路面的修补结构，其特征在于，所述凹形槽(5)的布置方式为不规则的；且所述凹形槽的深度的范围为0.3～0.5cm；相邻两个所述凹形槽(5)之间的宽度的范围为1～1.5cm。

4.如权利要求1所述的水泥混凝土路面的修补结构，其特征在于，所述粘结层(3)为热沥青、改性乳化沥青、环氧树脂或者高粘砂浆中的任意一种。

5.如权利要求4所述的水泥混凝土路面的修补结构，其特征在于，所述高粘砂浆由水泥、石英砂、膨胀剂、减水剂、抗氧剂1010和自来水拌合而成。

6.如权利要求5所述的水泥混凝土路面的修补结构，其特征在于，所述水泥为标号42.5或52.5的普通硅酸盐水泥，所述石英砂为规格范围为0.5～2mm的普通石英砂。

7.如权利要求2所述的水泥混凝土路面的修补结构，其特征在于，所述的聚酯纤维土工布层(6)采用高性能聚酯纤维布，厚度为0.1～0.15cm，其单位面积质量为100-250g/m²，横、纵向抗拉强度≥8kN/m，横纵向伸长率≤30％，CBR顶破强度值≥550N。

8.如权利要求2所述的水泥混凝土路面的修补结构，其特征在于，所述纳米SiO₂水泥砂浆层由纳米SiO₂水泥干粉和水拌合而成。

9.如权利要求8所述的水泥混凝土路面的修补结构，其特征在于，所述纳米SiO₂水泥干粉由纳米SiO₂、超细水泥、超细石英砂、膨胀剂、减水剂和抗氧剂1010干拌而成。

10.如权利要求9所述的水泥混凝土路面的修补结构，其特征在于，所述超细水泥为标号42.5或52.5超细硅酸盐水泥；所述超细石英砂的规格范围为80～120目，莫氏硬度的范围为5～7。

11.如权利要求2所述的水泥混凝土路面的修补结构，其特征在于，所述纳米SiO₂水泥砂浆浸渍土工布的罩面层的厚度的范围为0.3～0.8cm。

12.一种水泥混凝土路面的修补方法，其特征在于，该方法包括：

在基底路面层切割出凹形槽(5)；

在所述凹形槽(5)上铺设粘结层(3)；

在所述粘结层(3)上铺设罩面层(4)。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述罩面层(4)为纳米SiO₂水泥砂浆浸渍土工布的罩面层，且所述纳米SiO₂水泥砂浆浸渍土工布的罩面层的具体铺设方法为：

在所述粘结层(3)上铺设聚酯纤维土工布层(6)；

在所述聚酯纤维土工布层(6)上均匀铺撒定量的纳米SiO₂水泥干粉，使用振动器干振；按照干粉掺入量，均匀喷洒对应比例的水；

待所述聚酯纤维土工布层(6)的表层湿润后，向其表面注入纳米水泥砂浆，使用振动器进行干振。