CN110846971A - 一种沥青路面超薄高抗滑表层及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种沥青路面超薄高抗滑表层及其施工方法，包括磨耗层和粘层，磨耗层采用集料公称最大粒径为6.35mm的沥青玛蹄脂碎石混合料，并提出了一种新形式的级配范围SMA‑7，沥青玛蹄脂碎石混合料由煅烧铝矾土与石灰岩组成，且相互之间形成差异磨光，将粒径为4.75mm～6.35mm与6.35mm～9.5mm的石灰岩通过煅烧铝矾土等体积代替，煅烧铝矾土矿料中三氧化二铝的含量不低于88％；煅烧铝矾土的磨光值大于石灰岩的磨光值，煅烧铝矾土的掺配量按质量分数计为10％～15％；磨耗层通过粘层与沥青路面粘结成为一体。本发明能够提高路面的抗滑性、耐磨性及行车的舒适性与安全性，降低路面的行车噪音。
Description
技术领域
本发明属于道路工程领域，具体涉及一种沥青路面超薄高抗滑表层及其施工方法。
背景技术
随着我国道路建设的迅速发展，道路工程由重建向重建、养转变，许多道路随着服役时间的增加，路面表面使用功能下降迅速，其中抗滑性能衰减尤为显著，降低了行车的安全性，为使路面持续保持良好的表面使用功能，需要研究一种新级配下的沥青路面超薄高抗滑表层。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中沥青路面长期服役后性能变差的问题，提供一种沥青路面超薄高抗滑表层及其施工方法，在满足路用性能的条件下，能够显著提高路面的抗滑性、耐磨性及行车的舒适性与安全性，而且降低路面的行车噪音，提升路面的使用功能。
为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：
一种沥青路面超薄高抗滑表层，包括磨耗层和粘层；
所述的磨耗层采用集料公称最大粒径为6.35mm的沥青玛蹄脂碎石混合料；
所述的沥青玛蹄脂碎石混合料由煅烧铝矾土与石灰岩组成，将粒径为4.75mm～6.35mm与6.35mm～9.5mm的石灰岩通过煅烧铝矾土等体积代替，所述的煅烧铝矾土矿料中三氧化二铝的含量不低于88％；所述煅烧铝矾土的磨光值大于石灰岩的磨光值，煅烧铝矾土的掺配量按质量分数计为10％～15％；所述的磨耗层通过粘层与沥青路面粘结成为一体。
所述沥青玛蹄脂碎石混合料的级配范围如下表所示：
作为优选，在本发明沥青路面超薄高抗滑表层的一种实施例当中，所述沥青玛蹄脂碎石混合料中的煅烧铝矾土的磨光值为石灰岩磨光值的1.5倍～2倍。
作为优选，在本发明沥青路面超薄高抗滑表层的一种实施例当中，粘层由SBS改性乳化沥青与热SBS改性沥青组成，热SBS改性沥青在SBS改性乳化沥青破乳后均匀喷洒。
作为优选，本发明沥青路面超薄高抗滑表层的厚度为20mm。
本发明还提供了一种沥青路面超薄高抗滑表层的施工方法，包括以下步骤：
步骤一、对沥青路面的上面层进行铣刨，并将路面清理干净；
步骤二、对路面上产生的病害进行修复处理；
步骤三、在干燥的沥青路面的上面层喷洒粘层；
步骤四、将制备好的沥青玛蹄脂碎石混合料摊铺在粘层上，沥青玛蹄脂碎石混合料由煅烧铝矾土与石灰岩组成，将粒径为4.75mm～6.35mm与6.35mm～9.5mm的石灰岩通过煅烧铝矾土等体积代替，煅烧铝矾土矿料中三氧化二铝的含量不低于88％，煅烧铝矾土的磨光值大于石灰岩的磨光值，煅烧铝矾土的掺配量按质量分数计为10％～15％；
步骤五、路面成型，采用自然冷却的方式养护，当路面冷却到45℃～50℃时开放交通。
作为优选，本发明沥青路面超薄高抗滑表层施工方法的一种实施例中，步骤二所述的病害包括反射裂缝、坑槽、车辙，对于路面裂缝，当缝宽≤3mm时，缝处无支缝、破碎、沉陷或唧浆，采用乳化沥青灌缝；当缝宽>3mm时，采用灌缝胶进行灌缝处理，灌缝胶灌缝后，贴上贴缝带；灌缝胶技术指标要求和贴缝带技术指标要求分别如表1和表2所示：
表1
表2
| 技术指标 | 技术要求 |
| 软化点(℃) | ≥80 |
| 低温脆裂(℃) | -20 |
| 抗拉强度(KN/m) | ≥40 |
| 延伸率(％) | ≤10 |
| 不透水性(压力0.1MPa，30min) | 不透水 |
| 弹性恢复25℃(％) | ≥90 |
| 织物耐温性(℃) | ≥250 |
| 耐热度 | 130℃无流淌、无滴漏 |
| 厚度(mm) | ≥2 |
作为优选，本发明沥青路面超薄高抗滑表层施工方法的一种实施例中，步骤三喷洒粘层时，先在干燥的沥青路面的上面层均匀喷洒一遍SBS改性乳化沥青，喷洒量为0.3-0.4kg/m2，待SBS改性乳化沥青充分破乳后，再均匀喷洒一遍热的SBS改性沥青，喷洒量为0.4-0.5kg/m2。
作为优选，本发明沥青路面超薄高抗滑表层施工方法的一种实施例中，步骤四通过摊铺机进行摊铺，摊铺速度控制在10m/min，摊铺分两幅进行，摊铺过程中检查摊铺层厚度及路拱、横坡，避免离析；摊铺结束之后采用双钢轮压路机对路面进行初压、复压和终压，在碾压过程中向压路机轮上喷洒或涂刷含有隔离剂的水溶液，喷洒呈雾状，喷水量以不粘轮为度。
作为优选，在本发明施工方法的一种实施例中，沥青玛蹄脂碎石混合料铺筑结束后，将沥青路面超薄高抗滑表层与路缘石及其他构筑物密贴接顺，消除积水区域。
与现有技术相比，本发明超薄高抗滑表层有如下的有益效果：鉴于我国方孔筛尺寸在4.75mm-9.5mm之间筛孔跨度较大，因此存在一个集料公称最大粒径为6.35mm的级配范围，即介于SMA-5与SMA-10之间的SMA-7，本发明选取了1/4inch(英寸)，即6.35mm为集料的公称最大粒径，设计了本发明的沥青路面超薄高抗滑表层。相比传统的沥青玛蹄脂碎石混合料具有更为良好的路用性能与结构特性。该超薄高抗滑表层选择将高磨光值集料(煅烧铝矾土)与低磨光值集料(普通石灰岩)进行一定比例掺配，能更好的在煅烧铝矾土与石灰岩之间形成差异磨光，煅烧铝矾土的磨光值大于石灰岩的磨光值，能够在长期行车荷载作用下形成更粗糙的宏、微观构造，提高路面的抗滑性和耐磨性。本发明中超薄高抗滑表层结构形式简单，在兼顾集料路用性能和经济效益的条件下，本发明大大提高了路面的抗滑性、道路行车的舒适性与安全性，而且降低了路面的行车噪音等，整体提升了路面的表面使用功能。
相较于现有技术，本发明中的超薄高抗滑表层的施工方法，合理的运用了集料间的差异磨光特性，提高了路面的抗滑性，该超薄高抗滑表层具有更为密实的结构，在满足路用性能的条件下，能够显著地提高路面的抗滑性、耐磨性及行车的舒适性与安全性，而且防止地表水下渗，降低了路面的行车噪音等，综合提高了道路的表面使用功能，延长路面寿命。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明。
本发明中的沥青路面超薄高抗滑表层，包括磨耗层和粘层，磨耗层通过粘层与沥青路面粘结成为一体。磨耗层采用集料公称最大粒径为6.35mm的沥青玛蹄脂碎石混合料，级配范围是根据集料体积参数确定的，故在利用煅烧铝矾土代替部分石灰岩时，应用铝矾土等体积代替石灰岩，代替部分的粒径为4.75mm～6.35mm与6.35mm～9.5mm。
本发明沥青路面超薄高抗滑表层的矿料级配范围如下表所示。
普通石灰岩集料与煅烧铝矾土的技术特性如下表所示。
普通石灰岩
煅烧铝矾土
| 项目 | 单位 | 技术要求 | 试验结果 | 试验方法 |
| 压碎值 | ％ | ≯26 | 5.22 | T0316 |
| 磨光值 | ％ | ≮42 | 82 | T0321 |
| 粘附性 | ％ | ≮5 | 5 | T0616 |
| 洛杉矶磨耗损失 | ％ | ≯28 | 7.31 | T0317 |
从上表对比可以看出煅烧铝矾土在压碎值、磨光值、洛杉矶磨耗损失三方面明显优于普通石灰岩，故能在两种集料间形成良好的差异磨光。煅烧铝矾土矿料中三氧化二铝的含量不低于88％。由于考虑到集料经济效益及路面差异磨光性能，煅烧铝矾土的掺配量为10％-15％。因为超薄高抗滑表层级配设计为集料公称最大粒径6.35mm的沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-7)，且为提高超薄高抗滑表层的耐磨性与耐久性，将超薄高抗滑表层层厚设计为20mm。
本发明沥青路面超薄高抗滑表层的施工方法，包括以下步骤：
如果对原路面要进行铣刨，要控制好20mm的铣刨深度，在铣刨过程中，应及时清扫路面的铣刨料与路表杂物。在对原路面铣刨完成后，对路面上一些由于基层、面层等产生的反射裂缝、坑槽、车辙等病害按规范要求处理，为超薄高抗滑表层的铺筑提供一个良好的基础。
对于路面裂缝，当缝宽≤3mm其缝处无支缝、破碎、沉陷或唧浆等病害，采用乳化沥青灌缝；当缝宽>3mm时，采用灌缝胶进行灌缝处理，灌缝胶灌缝后，应贴上贴缝带。裂缝修补工作应安排在雨季来临之前，同时要求在裂缝基本处于全部张开状态的季节施工。
相应的灌缝胶评价指标如下表所示：
灌缝胶技术指标要求
| 评价指标 | 普通型 |
| 针入度(0.1mm) | 30～70 |
| 软化点(℃) | ≥80 |
| 流动值(mm) | ≤5 |
| 弹性恢复率(％) | 30～70 |
| 低温拉伸 | 通过(-10℃) |
贴缝带技术指标要求
| 技术指标 | 技术要求 |
| 软化点(℃) | ≥80 |
| 低温脆裂(℃) | -20 |
| 抗拉强度(KN/m) | ≥40 |
| 延伸率(％) | ≤10 |
| 不透水性(压力0.1MPa，30min) | 不透水 |
| 弹性恢复25℃(％) | ≥90 |
| 织物耐温性(℃) | ≥250 |
| 耐热度 | 130℃无流淌、无滴漏 |
| 厚度(mm) | ≥2 |
喷洒粘层时，先在干燥的沥青路面的上面层均匀喷洒一遍SBS改性乳化沥青，喷洒量为0.3-0.4kg/m2，待SBS改性乳化沥青充分破乳后，再均匀喷洒一遍热的SBS改性沥青，喷洒量为0.4-0.5kg/m2。在沥青混合料生产配合比的要求下，按要求在沥青混合料拌合场制备沥青混合料并运输至施工现场，并时刻监测沥青混合料的温度。在混合料摊铺过程中，摊铺机的速度应控制在10m/min，摊铺分两幅进行，摊铺过程中随时检查摊铺层厚度、路拱及横坡等。同时，应随时调整摊铺过程，尽量避免混合料产生离析。在混合料摊铺完成后，立即组织碾压工作，采用两台13吨的双钢轮压路机进行初压、复压、终压工作。
在碾压过程中，禁止用胶轮压路机进行碾压，因为胶轮压路机在碾压过程中会产生“泵吸”现象，导致细集料与沥青出现上浮现象，也会破坏热混合料的骨架结构。
碾压过程中碾压轮保持清洁，有混合料粘轮立即清除。向压路机轮上喷洒或涂刷含有隔离剂的水溶液；碾压中控制喷水量，喷洒呈雾状，喷水量以不粘轮为度。在铺筑超薄高抗滑表层后，应使超薄高抗滑表层与路缘石及其他构筑物密贴接顺，不得有积水现象。
在当天成型的路面上，不应停放各种机械设备或车辆。铺筑好的路面应做好保护，保持整洁，不应造成污染，不应在沥青路面上堆放施工产生的土或杂物。
施工后采用自然冷却的方式进行养护，当路面冷却到45℃～50℃时开放交通。
本发明合理的运用了集料间的差异磨光特性提高路面的抗滑性，所制得的超薄高抗滑表层为骨架密实结构，利用新的SMA-7级配、煅烧铝矾土、集料间的差异磨光特性等极大的提高了路面的摩擦系数和抗滑性，解决了路面抗滑性与抗滑性不耐久的问题，综合提升了路面的表面使用功能。本发明的沥青路面超薄高抗滑表层能够有效的防止地表水下渗，降低行车噪声，提升了路面行车的安全性和舒适性，并延长了路面的使用寿命。
以上所述仅仅是本发明的较佳实施例，并不用以对本发明的技术方案构成任何限定，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本发明精神和原则的前提下，该技术方案还可以进行若干简单的修改和替换，这些修改和替换也均会落入由权利要求书所划定的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种沥青路面超薄高抗滑表层，其特征在于：包括磨耗层和粘层；
所述的磨耗层采用集料公称最大粒径为6.35mm的沥青玛蹄脂碎石混合料；
所述的沥青玛蹄脂碎石混合料由煅烧铝矾土与石灰岩组成，将粒径为4.75mm～6.35mm与6.35mm～9.5mm的石灰岩通过煅烧铝矾土等体积代替，所述的煅烧铝矾土矿料中三氧化二铝的含量不低于88％；所述煅烧铝矾土的磨光值大于石灰岩的磨光值，煅烧铝矾土的掺配量按质量分数计为10％～15％；所述的磨耗层通过粘层与沥青路面粘结成为一体。
2.根据权利要求1所述的沥青路面超薄高抗滑表层，其特征在于，所述沥青玛蹄脂碎石混合料的级配范围如下表所示：
3.根据权利要求1所述的沥青路面超薄高抗滑表层，其特征在于：所述沥青玛蹄脂碎石混合料当中的煅烧铝矾土的磨光值为石灰岩磨光值的1.5～2倍。
4.根据权利要求1所述的沥青路面超薄高抗滑表层，其特征在于：所述的粘层由SBS改性乳化沥青与热SBS改性沥青组成，热SBS改性沥青在SBS改性乳化沥青破乳后喷洒。
5.根据权利要求1所述的沥青路面超薄高抗滑表层，其特征在于：表层的厚度为20mm。
6.一种沥青路面超薄高抗滑表层的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、对沥青路面的上面层进行铣刨，并将路面清理干净；
步骤二、对路面上产生的病害进行修复处理；
步骤三、在干燥的沥青路面的上面层喷洒粘层；
步骤四、将制备好的沥青玛蹄脂碎石混合料摊铺在粘层上，沥青玛蹄脂碎石混合料由煅烧铝矾土与石灰岩组成，将粒径为4.75mm～6.35mm与6.35mm～9.5mm的石灰岩通过煅烧铝矾土等体积代替，煅烧铝矾土矿料中三氧化二铝的含量不低于88％，煅烧铝矾土的磨光值大于石灰岩的磨光值，煅烧铝矾土的掺配量按质量分数计为10％～15％；
步骤五、路面成型，采用自然冷却的方式养护，当路面冷却到45℃～50℃时开放交通。
7.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于：步骤二所述的病害包括反射裂缝、坑槽、车辙，对于路面裂缝，当缝宽≤3mm时，缝处无支缝、破碎、沉陷或唧浆，采用乳化沥青灌缝；当缝宽>3mm时，采用灌缝胶进行灌缝处理，灌缝胶灌缝后，贴上贴缝带；
表1
表2
灌缝胶技术指标要求和贴缝带技术指标要求分别如上表1和表2所示。
8.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于：步骤三喷洒粘层时，先在干燥的铣刨后的沥青路面上均匀喷洒一遍SBS改性乳化沥青，喷洒量为0.3-0.4kg/m2，待SBS改性乳化沥青充分破乳后，再均匀喷洒一遍热的SBS改性沥青，喷洒量为0.4-0.5kg/m2。
9.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于：步骤四通过摊铺机进行摊铺，摊铺速度控制在10m/min，摊铺分两幅进行，摊铺过程中检查摊铺层厚度及路拱、横坡，避免混合料出现离析现象；摊铺结束之后采用双钢轮压路机对路面进行初压、复压和终压，在碾压过程中向压路机轮上喷洒或涂刷含有隔离剂的水溶液，喷洒呈雾状，喷水量以不粘轮为度。
10.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于：沥青玛蹄脂碎石混合料铺筑结束后，将沥青路面超薄高抗滑表层与路缘石及其他构筑物密贴接顺，消除积水区域。
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