CN110284392A - 一种高粘超弹防反射裂缝的应力吸收层及其施工方法 - Google Patents

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王蕾
黄伟
丘伟
陈启明
刘德权
周明强
张光先
张益华
凌云
关汉辉
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    • E01C7/00—Coherent pavings made in situ
    • E01C7/08—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders
    • E01C7/35—Toppings or surface dressings; Methods of mixing, impregnating, or spreading them
    • E01C7/353—Toppings or surface dressings; Methods of mixing, impregnating, or spreading them with exclusively bituminous binders; Aggregate, fillers or other additives for application on or in the surface of toppings with exclusively bituminous binders, e.g. for roughening or clearing

Abstract

本发明公开了一种高粘超弹防反射裂缝的应力吸收层及其施工方法，包括从上往下依次由一层应力吸收粘结层、一层纤维纱、一层应力吸收粘结层以及一层粗集料组成，其中应力吸收粘结层的材料为聚合物高粘沥青，纤维纱的材料为无碱喷射纱，粗集料为单一粒径碎石，通过纤维在上、下两层均匀洒布的沥青结合料中呈乱向均匀分布、相互搭接，与沥青结合料形成网络缠绕结构，独特结构具有较高的张力与弹力，有效地提高了该层面抗拉、抗剪、抗压和抗冲击强度等综合力学性能，从而提高加铺路面与原路面的粘结力与稳定性，对应力具有较强的吸收和分散功能，能够有效地抑制反射裂缝出现，从而提高道路的使用寿命。

Description

一种高粘超弹防反射裂缝的应力吸收层及其施工方法
技术领域
本发明涉及道路建筑施工技术领域，具体涉及一种高粘超弹防反射裂缝的 应力吸收层及其施工方法。
背景技术
应力吸收层最早出现在英国，先后在英国、美国、澳大利亚、法国等得到 了广泛的应用。是以普通乳化沥青、纤维及碎石为主要材料，通过专用的设备 喷洒在路面上，以添加纤维来提高路面抗拉性能，来阻止反射裂缝蔓延，随着 交通量的日益增大，该技术已无法满足目前的路用性能要求。为适应当代及未 来车流量对道路的要求，该工艺和材料急需改进和提高，FMA/FME应力吸收层 是以聚合物高粘沥青、无碱喷射纱等高性能材料取代了传统的普通乳化沥青和 纤维纱，通过专用设备同步铺筑在路面上具有一定厚度的层面，使高强短切纤 维在该层面成乱向均匀分布，通过车轮载荷的作用而形成一个立体弹性网垫，具备抗拉、抗压、抗剪切及更好的弹性恢复性能，使应力得到更好发散，能有 效抵御反射裂缝。该层面具备了优良粘结力、应力吸收性能及防水性能，来应 对路面对重交通量的压力，从而更好的提高公路寿命。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明目的在于提供一种高粘超弹防反射裂缝的应 力吸收层及其施工方法，以克服现有技术的不足。
一种高粘超弹防反射裂缝的应力吸收层，包括从上往下依次由一层应力吸 收粘结层、一层纤维纱、一层应力吸收粘结层以及一层粗集料组成，其中应力 吸收粘结层的材料为聚合物高粘沥青，纤维纱的材料为无碱喷射纱，粗集料为 单一粒径碎石。
进一步的，所述粗集料采用石质坚硬、干燥、洁净、不含风化颗粒、近立 方体颗粒的碎石，撒布量为8-12m3/K ㎡，覆盖率不小于80％。
进一步的，所述应力吸收粘结层的喷洒温度为185-190℃，喷洒量为 1.8-2.0L/㎡。
进一步的，所述纤维纱的撒布量为40-80g/㎡。
一种高粘超弹防反射裂缝的应力吸收层的施工方法，包括如下顺序进行的 步骤：
(1)基层顶面清扫：路面基层顶面需采用森林灭火鼓风机清扫，重度污染 路段采用水洗或钢刷清理，保证表面清洁，不得有可见灰尘、油污和其他污物 的二次污染，有路缘石时应予覆盖或遮挡沥青喷头避免污染路缘石；
(2)施工前应检查沥青、纤维及碎石洒(撒)布系统，确保顺畅无堵塞现 象发生，纵向衔接与已施工完成部分重叠5cm左右为宜；
(3)结构层根据底基层结构情况选择浇洒透层油，应用于层间时可做替代 粘结油；
(4)施工车辆调试运行良好、材料满足材料指标要求，聚合物高粘沥青加 热到最佳喷洒温度时方可进行施工；
(5)沥青、纤维、碎石采用专用设备一次洒(撒)布施工完成，严禁分层 异步施工；
(6)施工期间要求沥青无漏洒、纤维无抱团、石料无漏撒无堆积现象，对 局部漏洒(撒)或边角部分进行人工找补；
(7)雨天或气温低于10℃不得施工，沥青面层未施工前过往车辆限速通行， 车速不得超过40Km/h,严禁急刹车和调头，禁止钉子、木棍、钢筋、手推车等人 为破坏工作面，施工封闭期间严禁任何车辆通行。
进一步的，步骤(5)中所述纤维在上、下两层均匀洒布的沥青结合料中呈 乱向均匀分布、相互搭接，与沥青结合料形成网络缠绕结构。
本发明的有益效果在于：相比现有技术，通过采用专用设备同步洒(撒) 布聚合物高粘沥青、纤维纱及单一粒径碎石，而形层成应力吸收中间层的一种 新型道路建养技术。其结构为1层聚合物高粘沥青+1层纤维纱+1层聚合物高粘 沥青+1层单一粒径碎石连续施工。纤维在上、下两层均匀洒布的沥青结合料中 呈乱向均匀分布、相互搭接，与沥青结合料形成网络缠绕结构，FME应力吸收层 的独特结构具有较高的张力与弹力，有效地提高了该层面抗拉、抗剪、抗压和 抗冲击强度等综合力学性能，类似在新建道路基层和面层之间或原有路面基础 上加铺了一层具有高弹性和高强度的防护网垫。对应力具有较强的吸收和分散 功能，通过高压喷洒，使性能优良的聚合物高粘沥青与基层充分粘结，有效渗 入基层而在基层上形成钉子效应，是加铺层面与原路面形成粘结与铰接的双重 作用，从而提高加铺路面与原路面的粘结力与稳定性，对应力具有较强的吸收 和分散功能，能够有效地抑制反射裂缝出现，从而提高道路的使用寿命。
本发明所提供的一种高粘超弹防反射裂缝的应力吸收层及其施工方法，还 包括以下增益效果：
1、良好的应力吸收和分散能力：分散和吸收路面裂纹处的应力或车辆荷载 产生的局部集中应力，通过纤维封层的键位交错分散，可以有效延缓路面裂纹 的产生。
2、高耐磨性：由于聚合物高粘沥青、纤维和碎石同步撒布，撒布后的碎石 进入由于纤维与沥青结合料形成的网状结构中，压实后成型后碎石被结合料网 状结构紧紧裹缚，形成一个复合的力学嵌锁体系，能有效抑制骨料的滑移、脱 落。
3、高防水性：由于纤维层具有高弹性模量值，延伸力强，其抗拉强度远远 大于温度变化带来的收缩应力，降低了面层的低温脆裂性，能够有效抑制沥青 路面的低温收缩裂缝的产生，有效避免水损害。
4、高稳定性：纤维封层致密的网络缠绕结构以及起到加筋和桥接作用的纤 维对前后两层沥青结合料油分的吸附，能有效阻止沥青的流动，起到高温稳定、 增韧阻裂的作用。
5、施工快捷性：由于聚合物高粘沥青、纤维及碎石撒布同步一次完成，施 工速度快，缩短了开放交通时间，降低了对交通的影响
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整 地描述：
实施例1
一种高粘超弹防反射裂缝的应力吸收层，包括从上往下依次由一层应力吸 收粘结层、一层纤维纱、一层应力吸收粘结层以及一层粗集料组成，其中应力 吸收粘结层的材料为聚合物高粘沥青，喷洒温度为185℃，喷洒量为1.8L/㎡， 纤维纱的材料为无碱喷射纱，撒布量为40g/㎡，粗集料为单一粒径碎石，撒布 量为8m3/K ㎡，覆盖率为85％。
实施例2
一种高粘超弹防反射裂缝的应力吸收层，包括从上往下依次由一层应力吸 收粘结层、一层纤维纱、一层应力吸收粘结层以及一层粗集料组成，其中应力 吸收粘结层的材料为聚合物高粘沥青，喷洒温度为187℃，喷洒量为1.9L/㎡， 纤维纱的材料为无碱喷射纱，撒布量为60g/㎡，粗集料为单一粒径碎石，撒布 量为10m3/K ㎡，覆盖率为90％。
实施例3
一种高粘超弹防反射裂缝的应力吸收层，包括从上往下依次由一层应力吸 收粘结层、一层纤维纱、一层应力吸收粘结层以及一层粗集料组成，其中应力 吸收粘结层的材料为聚合物高粘沥青，喷洒温度为190℃，喷洒量为2.0L/㎡， 纤维纱的材料为无碱喷射纱，撒布量为80g/㎡，粗集料为单一粒径碎石，撒布 量为12m3/K ㎡，覆盖率为95％。
其中所需的材料及施工要求
碎石：应采用石质坚硬、干燥、洁净、不含风化颗粒、近立方体颗粒的碎 石，应选用反击式破碎机轧制的碎石，石质宜选用辉绿岩或玄武岩等硬质石料。
聚合物高粘沥青：采用天然沥青添加一定量的高分子材料、增粘剂、改性 剂等经乳化制成，具有强粘结力、高弹性及良好的防水性的特殊沥青。
纤维纱：要求干燥、无断散纱、无污染、包装完整，不得露天存放。
基层：施工前基层必须清扫干净，如在刚性基层施工时要求铣刨或抛丸处 理，施工前宜洒布透层油，基层必须进行相应的病害处理
设备：为使沥青、纤维、碎石及时接触而具备更好粘结性和整体结构性能， 必须采用专用的纤维同步施工设备，施工前对设备电路、液压、喷洒、撒布等 系统进行调试和标定，使其处于良好状态，配备熟练的操作人员，保证沥青、 纤维、碎石同步施工。
其中所需的施工方法及质量控制
(1)基层顶面清扫：路面基层顶面需采用森林灭火鼓风机清扫，重度污染 路段采用水洗或钢刷清理，保证表面清洁，不得有可见灰尘、油污和其他污物 的二次污染，如有路缘石时应予覆盖或遮挡沥青喷头避免污染路缘石。
(2)施工前应检查沥青、纤维及碎石洒(撒)布系统，确保顺畅无堵塞现 象发生，纵向衔接与已施工完成部分重叠5cm左右为宜。
(3)该结构层根据底基层结构情况选择浇洒透层油，应用于层间时可做替 代粘结油。
(4)施工车辆调试运行良好、材料满足材料指标要求，聚合物高粘沥青加 热到最佳喷洒温度时方可进行施工。
(5)沥青、纤维、碎石采用专用设备一次洒(撒)布施工完成，严禁分层 异步施工。
(6)施工期间要求沥青无漏洒、纤维无抱团、石料无漏撒无堆积现象，对 局部漏洒(撒)或边角部分进行人工找补。
(7)雨天或气温低于10℃不得施工，沥青面层未施工前过往车辆限速通 行，车速不得超过40Km/h,严禁急刹车和调头，禁止钉子、木棍、钢筋、手推车 等人为破坏工作面，施工封闭期间严禁任何车辆通行。
综上，对实施例1、2和3进行验收检测
外观：
实施例1目测表面平整、空隙分布均匀；无松散、无泛油、无纵向条紋；无 划痕、无集料碎裂；
实施例2目测表面平整、空隙分布均匀；无松散、无泛油、无纵向条紋；无 划痕、无集料碎裂；
实施例3目测表面平整、空隙分布均匀；无松散、无泛油、无纵向条紋；无 划痕、无集料碎裂。
横向：
实施例1使用3m直尺测量，平顺、无堆积或遗漏区域不平整，接缝3mm， 符合要求；
实施例2使用3m直尺测量，平顺、无堆积或遗漏区域不平整，接缝3mm， 符合要求；
实施例3使用3m直尺测量，平顺、无堆积或遗漏区域不平整，接缝4mm， 符合要求。
纵向：
实施例1使用3m直尺测量，平顺、无堆积或纵向遗漏区域覆盖度不平整， 接缝4mm，符合要求；
实施例2使用3m直尺测量，平顺、无堆积或纵向遗漏区域覆盖度不平整， 接缝5mm，符合要求；
实施例3使用3m直尺测量，平顺、无堆积或纵向遗漏区域覆盖度不平整， 接缝4mm，符合要求。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其 限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术 人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者 对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相 应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明 的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (6)

1.一种高粘超弹防反射裂缝的应力吸收层，其特征在于：包括从上往下依次由一层应力吸收粘结层、一层纤维纱、一层应力吸收粘结层以及一层粗集料组成，其中应力吸收粘结层的材料为聚合物高粘沥青，纤维纱的材料为无碱喷射纱，粗集料为单一粒径碎石。
2.根据权利要求1所述的一种高粘超弹防反射裂缝的应力吸收层，其特征在于：所述粗集料采用石质坚硬、干燥、洁净、不含风化颗粒、近立方体颗粒的碎石，撒布量为8-12m3/K㎡，覆盖率不小于80％。
3.根据权利要求1所述的一种高粘超弹防反射裂缝的应力吸收层，其特征在于：所述应力吸收粘结层的喷洒温度为185-190℃，喷洒量为1.8-2.0L/㎡。
4.根据权利要求1所述的一种高粘超弹防反射裂缝的应力吸收层，其特征在于：所述纤维纱的撒布量为40-80g/㎡。
5.根据权利要求1所述的一种高粘超弹防反射裂缝的应力吸收层的施工方法，其特征在于包括如下顺序进行的步骤：
(1)基层顶面清扫：路面基层顶面需采用森林灭火鼓风机清扫，重度污染路段采用水洗或钢刷清理，保证表面清洁，不得有可见灰尘、油污和其他污物的二次污染，有路缘石时应予覆盖或遮挡沥青喷头避免污染路缘石；
(2)施工前应检查沥青、纤维及碎石洒(撒)布系统，确保顺畅无堵塞现象发生，纵向衔接与已施工完成部分重叠5cm左右为宜；
(3)结构层根据底基层结构情况选择浇洒透层油，应用于层间时可做替代粘结油；
(4)施工车辆调试运行良好、材料满足材料指标要求，聚合物高粘沥青加热到最佳喷洒温度时方可进行施工；
(5)沥青、纤维、碎石采用专用设备一次洒(撒)布施工完成，严禁分层异步施工；
(6)施工期间要求沥青无漏洒、纤维无抱团、石料无漏撒无堆积现象，对局部漏洒(撒)或边角部分进行人工找补；
(7)雨天或气温低于10℃不得施工，沥青面层未施工前过往车辆限速通行，车速不得超过40Km/h,严禁急刹车和调头，禁止钉子、木棍、钢筋、手推车等人为破坏工作面，施工封闭期间严禁任何车辆通行。
6.根据权利要求5所述的一种高粘超弹防反射裂缝的应力吸收层的施工方法，其特征在于：步骤(5)中所述纤维在上、下两层均匀洒布的沥青结合料中呈乱向均匀分布、相互搭接，与沥青结合料形成网络缠绕结构。
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