CN107130493A - 一种使用石墨烯薄膜修补加固路面的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的针对路面铺装建设工程过程中存在的问题，该专利提供一种使用石墨烯薄膜修补加固路面的施工方法。很多沥青混凝土路面呈现出龟裂、松散、泛油、剥落、推移车辙等现象。有的城市甚至当年通车就发生了病害，使得正常维修期大大提前，直接影响了车辆的通行，同时也增大了养护管理资金的投入。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种使用石墨烯加热膜的路面铺装施工方法，其特征在于该方法包括以下几个步骤：步骤一清理补修路段，步骤二将土基至路面基层按顺序铺设，步骤三铺设石墨烯加固膜。
Description
技术领域
本发明专利属于公路工程施工领域路面铺装方向的一种使用石墨烯薄膜修补加固路面的施工方法。
背景技术
近几年，随着我国公路建设的大力发展，路面施工技术及路面质量也有了极大的提高，而沥青混凝土路面也因振动小，噪音低，施工期短，养护维修简便而在道路建设中被广泛采用。但是随着国民经济的快速迅猛发展，交通流量的不断增长，我国道路交通量也日益增大，车辆大型化及重载车比例的不断增加，使公路路面面临着严峻的考验。很多沥青混凝土路面呈现出龟裂，松散，泛油，剥落，推移车辙等现象。有的城市甚至当年通车就发生了病害，使得正常维修期大大提前，直接影响了车辆的通行，同时也增大了养护管理资金的投入。
发明内容
本发明专利的目的针对路面铺装建设工程过程中存在的问题，该专利提供一种使用石墨烯薄膜修补加固路面的施工方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种使用石墨烯加热膜的路面铺装施工方法，材料由4cm中粒式沥青混凝土（调整AC-16I），2-6cm中粒式沥青混凝土（AC-20I），3-6cm粗粒式沥青混凝土（AC-25I），4-5mm石墨烯加热膜，5-18cm水泥稳定级配碎石，6-18cm石灰、粉煤灰稳定级配碎石，7-18cm石灰、粉煤灰稳定土，8-22cm水泥稳定碎石，9-23cm二灰碎石，10-20cm填隙碎石，11-路缘石组成;其特征在于该方法包括以下几个步骤：步骤一铺设10㎝钢筋混凝土层,步骤二清除桥面基层杂物;步骤三铺设石墨烯加固膜;步骤四检测石墨烯加固膜的加固性;步骤五铺设1㎝防水层;步骤六铺设4㎝水泥混凝土防护层;步骤七铺设路缘石。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明专利可以对沥青路面进行加固，增加沥青路面的荷载，防止沥青路面因过早产生疲劳而形成的的开裂，增加沥青混凝土中面层以下的防水效果，减少沥青混凝土路面被雨水侵蚀的机率，延长沥青混凝土路面的使用寿命。
附图说明
图1是一种使用石墨烯薄膜修补加固路面的施工工艺的俯视图。
图2是沥青混凝土路面铺设材料局部俯视图。
图3是沥青混凝土路面铺设材料剖面图。
图4是沥青混凝土路面铺设材料结构图。
图5是石墨烯薄膜。
图中，1-4cm中粒式沥青混凝土（调整AC-16I），2-6cm中粒式沥青混凝土（AC-20I），3-6cm粗粒式沥青混凝土（AC-25I），4-5mm石墨烯加热膜，5-18cm水泥稳定级配碎石，6-18cm石灰、粉煤灰稳定级配碎石，7-18cm石灰、粉煤灰稳定土，8-22cm水泥稳定碎石，9-23cm二灰碎石，10-20cm填隙碎石，11-路缘石组成。
具体实施方式
将土基的上路基层 20cm填隙碎石10，下路基层23cm二灰碎石9，上路基层22cm水泥稳定碎石8，路面基层的下基层18cm石灰7，粉煤灰稳定土，中基层18cm石灰6，粉煤灰稳定级配碎石，上基层18cm水泥稳定级配碎石5，按照强度C20 0.51:1:1.81:3.68进行摊铺，水稳底基层配合比：①混合料压实密度=最大干密度*97%=5.50g/cm³；②碎石：石屑（机制砂）=68:32；③碎石（1#、2#、3#）松方干密度为1.5t/m³，石粉（4#）1.6t/m³，水稳基层配合比①计算混合料时，混合料压实密度按照2.406*0.98=2.36t/m³计算，水泥剂量按照4%控制；②上、下基层之间之间，下基层与底基层之间洒水泥浆，水泥用量1.5kg/m²，按1.0kg/m²控制；③水稳基层混合料采用四档料控制，碎石（1#-3#）：石屑（机制砂）=71:29；④碎石（1#、2#、3#）松方干密度为5.0t/m³，石粉（4#）3.6t/m³。
安放铺设5mm石墨烯薄膜4时，要清除路面基层上的杂物，使尘土，尖锐突出物及大颗粒的直径不能超过5.4mm。5mm石墨烯薄膜4的长度为1.5m,宽度为1m。按施工方向进行连续铺设，为保证石墨烯薄膜的加固和防水面积，防止在铺设时出现空隙，将相邻的两块石墨烯薄膜进行重叠，用石墨烯黏贴胶对重叠部分进行粘合，重叠长度为2㎝。在修补沥青混凝土路面时如出现修补面积过小的情况，应根据修补现场的实际情况对5mm石墨烯薄膜4进行适当的裁剪,节约资源，以减少沥青混凝土路面的维修成本。
在石墨烯薄膜铺设完成后用路面渗水仪，检测其防水性，其透水系数不超过10ml/min。再按照按照油石比＝32 ：15：2.0:1.8,对路面面层的下面层6cm粗粒式沥青混凝土（AC-25I）3，中面层6cm中粒式沥青混凝土（AC-20I）2和上面层4cm中粒式沥青混凝土（调整AC-16I）1进行摊铺，沥青下面层配合比：①沥青油石比按照3.7%控制；②沥青下面层混合料采用五档料控制，碎石（1#-4#）：机制砂=38:10，集料（1#-5#）：矿粉（填隙料）=97:3③碎石（1#、2#、3#、4#）松方干密度为1.5t/m³，机制砂（5#）1.6t/m³。沥青中面层配合比：①沥青油石比按照4.2%控制；②沥青中面层混合料采用四档料控制，碎石（1#-3#）：机制砂=55.5:10.5，集料（1#-4#）：矿粉（填隙料）=45:1.0③碎石（1#、2#、3#）松方干密度为1.5t/m³，机制砂（4#）1.6t/m³。沥青上面层配合比：①沥青油石比按照5.7%控制，水泥按照1.5%控制，木质纤维素按照0.3%控制，抗剥落剂按照0.15%控制；②沥青上面层混合料采用四档料控制，由于2#和3#掺在一起了，故目标配合比中显示是三档料，碎石（1#-4#）：机制砂=78:12，集料（1#-4#）：矿粉+水泥（填隙料）=45:5③碎石（1#、2#、3#）松方干密度为1.5t/m³，机制砂（4#）6t/m。摊铺结束30分钟后用贝克曼梁法对沥青路面进行回弹弯沉测试，测定的沥青路面弯沉数值需小于266.2。最后对路缘石11进行铺设，铺设完成后即可达到施工标准。
实施例1：
步骤一铺设10㎝钢筋混凝土层,将土基的上路堤10cm填隙碎石10，下路床18cm二灰碎石9，上路床16cm水泥稳定碎石8，路面基层的下基层12cm石灰7，粉煤灰稳定土，中基层9cm石灰6，粉煤灰稳定级配碎石，上基层9cm水泥稳定级配碎石5，按强度C20 0.51:1:1.81:3.68进行摊铺，水稳底基层配合比：①混合料压实密度=最大干密度*97%=2.30 g/cm³；②碎石：石屑（机制砂）=68:32；③碎石（1#、2#、3#）松方干密度为1.5t/m³，石粉（4#）1.6t/m³，水稳基层配合比：①计算混合料时，混合料压实密度按照2.406*0.98=2.36t/m³计算，水泥剂量按照4%控制；②上、下基层之间之间，下基层与底基层之间洒水泥浆，水泥用量1.5kg/m²，按1.0kg/m²控制；③水稳基层混合料采用四档料控制，碎石（1#-3#）：石屑（机制砂）=71:29；④碎石（1#、2#、3#）松方干密度为1.5t/m³，石粉（4#）1.6t/m³；
步骤二清除桥面基层杂物，要清除路面基层上的杂物，使尘土，尖锐突出物及大颗粒的直径不能超过4.8mm。5mm石墨烯薄膜4的长度为7.5m,宽度为3m；
步骤三铺设石墨烯加固膜,按施工方向进行连续铺设，为保证石墨烯薄膜的加固和防水面积，防止在铺设时出现空隙，将相邻的两块石墨烯薄膜进行重叠，用石墨烯黏贴胶对重叠部分进行粘合，重叠长度为4㎝；
步骤四检测石墨烯加固膜的加固性，抗拉强度和弹性模量分别为125GPa和1.1TPa，杨氏模量约为42N/m²；
步骤五铺设1㎝防水层,在石墨烯薄膜铺设完成后用路面渗水仪，检测其防水性，其透水系数不超过5ml/min；
步骤六铺设4㎝水泥混凝土防护层,按照油石比＝65 ：30：4.0:3.9,对路面面层的下面层6cm粗粒式沥青混凝土（AC-25I）3，中面层6cm中粒式沥青混凝土（AC-20I）2和上面层4cm中粒式沥青混凝土（调整AC-16I）1进行摊铺，沥青下面层配合比：①沥青油石比按照3.7%控制；②沥青下面层混合料采用五档料控制，碎石（1#-4#）：机制砂=76:21，集料（1#-5#）：矿粉（填隙料）=97:3③碎石（1#、2#、3#、4#）松方干密度为1.5t/m³，机制砂（5#）1.6t/m³。沥青中面层配合比：①沥青油石比按照4.2%控制；②沥青中面层混合料采用四档料控制，碎石（1#-3#）：机制砂=75.5:22，集料（1#-4#）：矿粉（填隙料）=97.3:5.3③碎石（1#、2#、3#）松方干密度为4.0t/m³，机制砂（4#）3.8t/m³。沥青上面层配合比：①沥青油石比按照5.7%控制，水泥按照1.5%控制，木质纤维素按照0.3%控制，抗剥落剂按照0.9%控制；②沥青上面层混合料采用四档2料控制，由于2#和3#掺在一起了，故目标配合比中显示是三档料，碎石（1#-4#）：机制砂=78:12，集料（1#-4#）：矿粉+水泥（填隙料）=90:10③碎石（1#、2#、3#）松方干密度为1.5t/m³，机制砂（4#）1.6t/m；
步骤七铺设路缘石11，摊铺结束30分钟后用贝克曼梁法对沥青路面进行回弹弯沉测试，测定的沥青路面弯沉数值需小于266.2。铺设完成后即可达到施工标准。
实施例2：
步骤一铺设8㎝钢筋混凝土层,将土基的上路堤10cm填隙碎石8，下路床15cm二灰碎石9，上路床10cm水泥稳定碎石8，路面基层的下基层10cm石灰7，粉煤灰稳定土，中基层6cm石灰、粉煤灰稳定级配碎石3，上基层5cm水泥稳定级配碎石5，按照国家规范标准进行摊铺，水稳底基层配合比：①混合料压实密度=最大干密度*97%=2.30 g/cm³；②碎石：石屑（机制砂）=68:32；③碎石（1#、2#、3#）松方干密度为3.0t/m³，石粉（4#）1.6t/m³，水稳基层配合比：①计算混合料时，混合料压实密度按照2.406*0.98=2.36t/m³计算，水泥剂量按照4%控制；②上、下基层之间之间，下基层与底基层之间洒水泥浆，水泥用量1.5kg/m²，按1.0kg/m²控制；③水稳基层混合料采用四档料控制，碎石（1#-3#）：石屑（机制砂）=71:29；④碎石（1#、2#、3#）松方干密度为1.5t/m³，石粉（4#）1.6t/m³；
步骤二清除桥面基层杂物，要清除路面基层上的杂物，使尘土，尖锐突出物及大颗粒的直径不能超过4.8mm。6mm石墨烯薄膜4的长度为3m,宽度为1.8m；
步骤三铺设石墨烯加固膜,按施工方向进行连续铺设，为保证石墨烯薄膜的加固和防水面积，防止在铺设时出现空隙，将相邻的两块石墨烯薄膜进行重叠，用石墨烯黏贴胶对重叠部分进行粘合，重叠长度为3㎝；
步骤四检测石墨烯加固膜的加固性，抗拉强度和弹性模量分别为110GPa和1.2TPa，杨氏模量约为58N/m²；
步骤五铺设1㎝防水层,在石墨烯薄膜铺设完成后用路面渗水仪，检测其防水性，其透水系数不超过5ml/min；
步骤六铺设4㎝水泥混凝土防护层,按照国家规范标准对路面面层的下面层4cm粗粒式沥青混凝土（AC-25I）3，中面层3cm中粒式沥青混凝土（AC-20I）2和上面层3cm中粒式沥青混凝土（调整AC-16I）1进行摊铺，沥青下面层配合比：①沥青油石比按照3.7%控制；②沥青下面层混合料采用五档料控制，碎石（1#-4#）：机制砂=76:21，集料（1#-5#）：矿粉（填隙料）=97:3③碎石（1#、2#、3#、4#）松方干密度为1.5t/m³，机制砂（5#）5.0t/m³。沥青中面层配合比：①沥青油石比按照4.2%控制；②沥青中面层混合料采用四档料控制，碎石（1#-3#）：机制砂=35:10，集料（1#-4#）：矿粉（填隙料）=47.5:1.5③碎石（1#、2#、3#）松方干密度为5t/m³，机制砂（4#）1.6t/m³。沥青上面层配合比：①沥青油石比按照5.7%控制，水泥按照1.5%控制，木质纤维素按照0.3%控制，抗剥落剂按照0.15%控制；②沥青上面层混合料采用四档2料控制，由于2#和3#掺在一起了，故目标配合比中显示是三档料，碎石（1#-4#）：机制砂=39:4，集料（1#-4#）：矿粉+水泥（填隙料）=90:10③碎石（1#、2#、3#）松方干密度为1.5t/m³，机制砂（4#）1.6t/m；
步骤七铺设路缘石，摊铺结束30分钟后用贝克曼梁法对沥青路面进行回弹弯沉测试，测定的沥青路面弯沉数值需小于266.2。最后对路缘石11进行铺设。铺设完成后即可达到施工标准。
Claims (5)
1.一种使用石墨烯薄膜修补加固路面的施工方法,材料由4cm中粒式沥青混凝土（调整AC-16I），2-6cm中粒式沥青混凝土（AC-20I），3-6cm粗粒式沥青混凝土（AC-25I），4-5mm石墨烯加热膜，5-18cm水泥稳定级配碎石，6-18cm石灰、粉煤灰稳定级配碎石，7-18cm石灰、粉煤灰稳定土，8-22cm水泥稳定碎石，9-23cm二灰碎石，10-20cm填隙碎石，11-路缘石组成;其特征在于该方法包括以下几个步骤：步骤一铺设10㎝钢筋混凝土层,步骤二清除桥面基层杂物;步骤三铺设石墨烯加固膜;步骤四检测石墨烯加固膜的加固性;步骤五铺设1㎝防水层;步骤六铺设4㎝水泥混凝土防护层;步骤七铺设路缘石。
2.根据权利要求1所述的一种使用石墨烯薄膜修补加固路面的施工方法，其特征在于，使用石墨烯薄膜修补加固路面安放铺设5mm石墨烯薄膜时，要清除路面基层上的杂物，使尘土，尖锐突出物及大颗粒的直径不能超过4.8mm。
3.根据权利要求1所述的一种使用石墨烯薄膜修补加固路面的施工方法，其特征在于，沥青混凝土路面安放铺设5mm石墨烯薄膜的长度为1.5m,宽度为1m，铺设时按施工方向对5mm石墨烯薄膜进行连续铺设，将相邻的两块石墨烯薄膜进行重叠，用石墨烯黏贴胶对重叠部分进行粘合，重叠长度为2㎝，在修补沥青混凝土路面时如出现修补面积过小的情况，应根据修补现场的实际情况对5mm石墨烯薄膜进行适当的裁剪,节约资源，以减少沥青混凝土路面的维修成本。
4. 根据权利要求1所述的一种使用石墨烯薄膜修补加固路面的施工方法，其特征在于，沥青混凝土路面在石墨烯薄膜铺设完成后用路面渗水仪，检测其防水性，将水汽渗透量每天控制在 0.000035g/㎡ 。
5.根据权利要求1所述的一种使用石墨烯薄膜修补加固路面的施工方法，其特征在于，摊铺结束30分钟后用贝克曼梁法对沥青路面进行回弹弯沉测试，测定的沥青路面弯沉数值需小于266.2。
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| CN201710357238.3A CN107130493A (zh) | 2017-05-19 | 2017-05-19 | 一种使用石墨烯薄膜修补加固路面的施工方法 |
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| CN (1) | CN107130493A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111576124A (zh) * | 2020-05-30 | 2020-08-25 | 山东交通职业学院 | 一种高速公路结构及铺装方法 |
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2017
- 2017-05-19 CN CN201710357238.3A patent/CN107130493A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111576124A (zh) * | 2020-05-30 | 2020-08-25 | 山东交通职业学院 | 一种高速公路结构及铺装方法 |
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Legal Events
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