CN111648190A - 一种沥青混凝土路面及其铺装施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沥青混凝土路面及其铺装施工方法,属于路面铺设技术领域。本发明的沥青混凝土路面包括面层,面层包括上面层、阻水层、中面层、下面层,上面层由如下重量份数的原料制成:84‑90份沥青、10‑15份改性剂、1450‑1550份碎石、180‑195份河砂、90‑100份填充料;中面层由如下重量份数的原料制成:82‑86份沥青、8‑10份改性剂、1480‑1570份碎石、185‑198份河砂、93‑98份填充料;下面层由如下重量份数的原料制成:75‑82份沥青、5‑8份改性剂、1350‑1470份碎石、195‑205份河砂、100‑110份填充料。本发明的沥青混凝土路面排水性好、强度高。
Description
技术领域
本发明涉及路面铺设技术领域,更具体地说,涉及一种沥青混凝土路面及其铺装施工方法。
背景技术
近年来,我国的公路建设发展迅猛,其中高速公路总里程数已经突破14万公里。尽管公路建设不断发展,里程数不断突破新高,但是公路的使用率仍然居高不下,导致很多公路路面损坏情况非常严重,大大降低了其使用寿命。因此,新建公路对使用性能的要求也越来越高。目前,公路路面大多采用沥青混凝土进行铺设,沥青混凝土在搅拌站搅拌均匀后,运输到施工路段,然后摊铺均匀,由压路机压实、压平。这种工艺铺设的路面质量高度依赖于材料质量和施工工艺。
申请公布号为CN101694083A的中国发明专利公开了一种高速公路路面沥青混凝土施工工艺,它至少包括:沥青混凝土材料准备、沥青混凝土材料拌和、运输、摊铺、压实。材料准备包括:1)沥青:上面层沥青采用AH70(壳牌)SBS改性沥青,4-6%;2)粗集料:粗集料碎石的参数至少符合:石料压碎值不大于26%,对SBS改性沥青的粘附性不小于5级;坚固性不大于12%;粗集料占65%;3)细集料:细集料采用机制砂,机制砂参数至少符合:公称粒径在0-3mm之间,细集料所占比例是25%;4)填料:填料为矿粉,矿粉参数至少符合:外观无团粒结块,塑性指数不大于4;填料所占比例是5%;所述的沥青混凝土材料拌和是在热储料仓装置中进行拌和,拌和控制在182℃-187℃之间;拌和时间不得低于50秒。该高速公路路面的上面层所采用的材料中,细集料所占比重较大,形成的上面层致密度较高,不利于排水,在作为高速公路用路面时,会导致公路的使用性能和使用寿命大大降低。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的第一个目的在于提供一种沥青混凝土路面,该沥青混凝土路面的排水性好。
本发明的第二个目的在于提供一种沥青混凝土路面的铺装施工方法,该方法施工得到的路面上面层空隙率高,排水性好。
为实现上述第一个目的,本发明提供了如下技术方案:
一种沥青混凝土路面,包括面层,所述面层包括依次设置的上面层、阻水层、中面层、下面层,所述上面层主要由如下重量份数的原料制成:84-90份沥青、10-15份改性剂、1450-1550份碎石、180-195份河砂、90-100份填充料;所述中面层主要由如下重量份数的原料制成:82-86份沥青、8-10份改性剂、1480-1570份碎石、185-198份河砂、93-98份填充料;所述下面层主要由如下重量份数的原料制成:75-82份沥青、5-8份改性剂、1350-1470份碎石、195-205份河砂、100-110份填充料;所述改性剂包括橡胶改性剂、树脂改性剂中的至少一种;所述填充料包括熟石灰、水泥、石灰石、高岭土、铝灰中的至少一种。
通过采用上述技术方案,本发明的路面包括三层沥青混凝土层,设置上面层的沥青混凝土原料中碎石所占比例较大,大大提高了上面层的空隙率,提高了上面层的排水性。在上面层和中面层之间设置了一层阻水层,使路面积水在上面层的空隙中即可排出,提高了排水效率。本发明的沥青混凝土路面适合作为高速公路用沥青混凝土路面。相对于中面层和下面层,上面层的原料中,沥青的含量较高,可以保证占比例较大的碎石能够很好地粘结在一起,在保证排水性良好的同时,避免路面过于松散,影响使用性能。
本发明进一步设置为:所述橡胶改性剂为天然橡胶、丁苯橡胶、聚苯乙烯异戊二烯共聚物中的至少一种。
通过采用上述技术方案,由于上面层及其他层中加入了较多的沥青,橡胶改性剂的加入,可以提高沥青的抗裂性。特别是沥青在低温下脆性增加,本发明选用的橡胶改性剂加入后可以改善沥青的弹性、粘附性,降低沥青的温度敏感性,进而提高其在低温环境下的性能表现。
本发明进一步设置为:所述树脂改性剂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。
通过采用上述技术方案,上述树脂改性剂加入沥青混合料中,能够显著改善沥青混合料的高温稳定性,有效提高沥青路面的高温抗车辙性能。这些聚合物的加入,还能够与其他组分形成溶胀网络,提高路面的强度和抗冲击性,进而延长路面的使用寿命。
本发明进一步设置为:所述上面层的原料中碎石由粗粒碎石和细粒碎石按照重量比20-35:10-15组成;所述粗粒碎石的粒径为9-16mm,细粒碎石的粒径为4-10mm。
通过采用上述技术方案,上面层用的碎石由两种规格的碎石组成,其中粒径大的粗粒碎石占比更大一些,能够进一步提高上面层的空隙率,且能够增大上面层空隙的孔径,排水效率更高,有利于实现在降水量较大的环境下的快速排水。
本发明进一步设置为:所述阻水层主要由如下重量份数的原料制成:沥青60-75份、橡胶改性剂5-8份、树脂改性剂2-3份、氢化石油树脂5-6份、石蜡油3-5份、抗氧剂1-3份。
通过采用上述技术方案,阻水层中除了沥青外,还采用了较多的树脂等聚合物,能够使阻水层混合料具有更高的粘性,在铺设在上面层和中面层之间时,一方面能够将上下两层充分粘合在一起,另一方面还能够起到很好的防水作用,使积水从上面层的空隙中排走,避免其向中面层和下面层渗透而影响中面层和下面层的力学性能。
本发明进一步设置为:所述抗氧剂为(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯、1,1,3三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、二亚磷酸双十八酯季戊四醇酯、硫代二丙酸双月桂酯中的任意一种。
通过采用上述技术方案,由于阻水层的厚度较薄,且阻水层中采用了较多的聚合物材料,容易受到外界环境影响而老化,抗氧剂的加入则可以延缓聚合物的氧化过程。上述抗氧剂均为针对聚合物的受阻酚类抗氧剂或辅抗氧剂,能够充分阻止聚合物的降解,提高阻水层的使用寿命。
为实现上述第二个目的,本发明提供了如下技术方案:
一种上述的沥青混凝土路面的铺装施工方法,包括如下步骤:
1)在基层上摊铺下面层沥青混合料,形成下面层;所述下面层沥青混合料由包括如下步骤的方法制得:将河砂、填充料在185-195℃下拌和均匀后,加入碎石拌和均匀,然后加入下面层沥青混合物拌和均匀,制得下面层沥青混合料;下面层沥青混合物由沥青和改性剂混合制成;
2)在下面层上摊铺中面层沥青混合料,形成中面层;所述中面层沥青混合料由包括如下步骤的方法制得:将河砂、填充料在190-200℃下拌和均匀后,加入碎石拌和均匀,然后加入中面层沥青混合物拌和均匀,制得中面层沥青混合料;中面层沥青混合物由沥青和改性剂混合制成;
3)在中面层上摊铺阻水层沥青混合料形成阻水层;
4)在阻水层上摊铺上面层沥青混合料,形成上面层;所述上面层沥青混合料由包括如下步骤的方法制得:将河砂、填充料在190-200℃下拌和均匀后,加入碎石拌和均匀,然后加入上面层沥青混合物拌和均匀,制得上面层沥青混合料;上面层沥青混合物由沥青和改性剂混合制成;
5)碾压。
通过采用上述技术方案,本发明依次铺设下面层、中面层、阻水层和上面层,并且在各面层的沥青混合料在拌和时,先将河砂和填充料进行混合,使细粒的原料充分混合均匀,然后再与碎石混合时,均匀混合的细粒料能够进入碎石的颗粒间隙,最终再加入沥青料时,熔化的沥青能够裹挟这些已经混合均匀的细粒料包覆在碎石颗粒表面,形成更加均匀的混合料,在摊铺后很好地粘结在一起。
本发明进一步设置为:所述下面层沥青混合物的温度为160-175℃;所述中面层沥青混合物的温度为170-180℃;所述上面层沥青混合物的温度为175-185℃。
通过采用上述技术方案,上面层的沥青混合物的温度稍高一些,这样在沥青混合物与其他原料拌和时,保证其温度不会下降得很多,使沥青能够保持更好的熔融状态,能够更加充分地包裹在碎石表面,使碎石之间的接触面积较小时,也能很好地粘结在一起。当上面层的碎石粒径较大时,能够更好地兼顾碎石之间的粘结强度和空隙率。而下面层沥青混合物的温度稍低一些,在摊铺并压实后,尽量保证下面层具有较高的抗压强度和抗拉强度。
本发明进一步设置为:步骤1)中加入碎石后在180-190℃下拌和均匀,步骤2)中加入碎石后在185-195℃下拌和均匀,步骤4)中加入碎石后在185-195℃下拌和均匀。
通过采用上述技术方案,在各层的沥青混合物的温度进行梯度设置后,对应的,在上面层拌和时保证其混合料的温度足够高,能够保持沥青具有较好的流动性,进一步促进沥青在碎石表面的均匀包裹,进一步增强了碎石之间的粘结强度。也使得颗粒较小的河砂和填充料能够随着沥青更加均匀地分散在碎石之间,进而提高上面层的强度。
本发明进一步设置为:步骤5)中碾压包括依次进行的初压、复压、终压,初压的速度为1.5-2km/h,复压的速度为2-4km/h,终压的速度为4-6km/h。
通过采用上述技术方案,设置初压的速度较慢,可以使其紧跟摊铺步骤之后,此时的路面温度较高,能够尽可能充分地消除摊铺时路面各层之间存在的缝隙,而复压和终压的速度设置的较快,进一步提高路面的压实度和平整度。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
第一、本发明的沥青混凝土路面的面层包括三层沥青混凝土层和一层阻水层,上面层中碎石比例较大,提高了上面层的空隙率,进而提高了其排水效率。在上面层和中面层之间设置阻水层,使得经过上面层的水无法进一步下渗至中面层和下面层,在阻水层上表面即可向路面两侧进行排水,进一步提高了排水效率,也减少了排水时对中面层和下面层的冲刷,有利于保护路面。
第二、本发明的沥青混凝土路面的阻水层中也包含了沥青,能够使其与上面层和下面层更好地结合,阻水层中还包含树脂聚合物原料,进一步提高了防水性,充分避免水分从上面层往下渗透至中面层和下面层。阻水层中还加了抗氧剂,能够保护加入的聚合物原料,减缓其老化过程,进而提高了阻水层的使用寿命。
第三、本发明的沥青混凝土路面的铺装施工方法中,在铺设每一层面层时,将沥青和改性剂混合,将河砂、填料混合后加入碎石,然后再加入沥青和改性剂的混合物,进而制得了混合均匀、包裹良好的沥青混凝土,有利于铺设形成的面层具有更高的结合强度,不易在受到高频次的碾压时出现变形。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明的沥青混凝土路面包括面层,面层包括从上到下依次设置的上面层、阻水层、中面层、下面层。上面层的厚度为5-8cm,阻水层的厚度为1-2cm,中面层的厚度为4-6cm,下面层的厚度为5-6cm。进一步优选的,上面层的厚度为6cm,阻水层的厚度为1cm,中面层的厚度为5cm,下面层的厚度为6cm。
上面层主要由如下重量份数的原料制成:84-90份沥青、10-15份改性剂、1450-1550份碎石、180-195份河砂、90-100份填充料;上面层的原料中,优选的,改性剂由橡胶改性剂和树脂改性剂以重量比75-80:20-25组成。优选的,改性剂由丁苯橡胶、第一树脂改性剂、第二树脂改性剂以重量比75-80:15-20:1-5组成。第一树脂改性剂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物中的至少一种。第二树脂改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。
上面层的填充料包括熟石灰、水泥、石灰石、高岭土、铝灰中的至少一种。优选的,填充料由熟石灰、石灰石、高岭土、铝灰中的至少一种与水泥以重量比5-8:15-20组成。
阻水层包括如下重量份数的组分:沥青60-75份、橡胶改性剂5-8份、树脂改性剂2-3份、氢化石油树脂5-6份、石蜡油3-5份、抗氧剂1-3份。
优选的,树脂改性剂由第一树脂改性剂、第二树脂改性剂以重量比15-20:1-5组成。第一树脂改性剂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物中的至少一种。第二树脂改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。
中面层主要由如下重量份数的原料制成:82-86份沥青、8-10份改性剂、1480-1570份碎石、185-198份河砂、93-98份填充料。优选的,碎石由粗粒碎石和细粒碎石按照重量比30-35:65-70组成。粗粒碎石的粒径为9-16mm,细粒碎石的粒径为4-10mm。填充料包括熟石灰、水泥、石灰石、高岭土、铝灰中的至少一种。优选的,填充料由熟石灰、石灰石、高岭土、铝灰中的至少一种与水泥以重量比8-10:3-5组成。
中面层的改性剂包括橡胶改性剂、树脂改性剂中的至少一种。橡胶改性剂为天然橡胶、丁苯橡胶、聚苯乙烯异戊二烯共聚物中的至少一种。树脂改性剂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。优选的,改性剂由橡胶改性剂和树脂改性剂以重量比75-80:20-25组成。优选的,改性剂由丁苯橡胶、第一树脂改性剂、第二树脂改性剂以重量比75-80:15-20:1-5组成。第一树脂改性剂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物中的至少一种。第二树脂改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。
下面层主要由如下重量份数的原料制成:75-82份沥青、5-8份改性剂、1350-1470份碎石、195-205份河砂、100-110份填充料。碎石由粗粒碎石和细粒碎石按照重量比20-35:10-15组成。粗粒碎石的粒径为9-16mm,细粒碎石的粒径为4-10mm。填充料包括熟石灰、水泥、石灰石、高岭土、铝灰中的至少一种。填充料由熟石灰、石灰石、高岭土、铝灰中的至少一种与水泥以重量比8-10:3-5组成。
下面层中,改性剂包括橡胶改性剂、树脂改性剂中的至少一种。橡胶改性剂为天然橡胶、丁苯橡胶、聚苯乙烯异戊二烯共聚物中的至少一种。树脂改性剂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。优选的,改性剂由橡胶改性剂和树脂改性剂以重量比30-40:60-70组成。优选的,改性剂由丁苯橡胶、第一树脂改性剂、第二树脂改性剂以重量比30-40:45-55:5-25组成。第一树脂改性剂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物中的至少一种。第二树脂改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。
进一步优选的,阻水层所用沥青为90#沥青,上面层、中面层和下面层所用沥青为70#沥青。沥青均为重交沥青。
进一步优选的,上面层的油石比为0.05-0.06,中面层的油石比为0.05-0.053,下面层的油石比为0.048-0.051。进一步优选的,上面层的油石比为0.054-0.057,中面层的油石比为0.05-0.0525,下面层的油石比为0.0481-0.0506。
进一步优选的,上面层中水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥,中面层和下面层中的水泥为PO32.5普通硅酸盐水泥。
本发明的沥青混凝土路面铺装施工方法中,下面层沥青混合料制备时,先将河砂、填充料在185-195℃拌和10-15s,然后加入碎石在180-190℃拌和5-10s,然后加入下面层沥青混合物,拌和40-60s。中面层沥青混合料制备时,先将河砂、填充料在190-200℃拌和10-15s,然后加入碎石在185-195℃拌和5-10s,然后加入中面层沥青混合物,拌和40-60s。上面层沥青混合料制备时,先将河砂、填充料在190-200℃拌和10-15s,然后加入碎石在185-195℃拌和5-10s,然后加入上面层沥青混合物,拌和40-60s。
优选的,下面层摊铺时摊铺机的行走速度为1.5-2m/min。中面层摊铺时摊铺机的行走速度为2-3m/min。下面层摊铺时摊铺机的行走速度为2-4m/min。
终压完成后温度不低于60-80℃。
实施例1
本实施例的沥青混凝土路面包括从上到下依次设置的面层、基层、垫层,其中面层包括从上到下依次设置的上面层、阻水层、中面层和下面层。上面层的厚度为6cm,阻水层的厚度为1cm,中面层的厚度为5cm,下面层的厚度为6cm。
上面层由如下重量份数的原料制成:84份沥青、15份改性剂、1450份碎石、195份
河砂、100份填充料。
沥青为70#重交沥青。改性剂为橡胶改性剂,橡胶改性剂为天然橡胶。
碎石为由粗粒碎石和细粒碎石以重量比20:10组成,粗粒碎石为9.5-16mm断级配,细粒碎石为4.75-13.2mm断级配。河砂为2.36-4.75mm断级配。
填充料为熟石灰。
阻水层由如下重量份数的原料制成:75份沥青、6份橡胶改性剂、3份树脂改性剂、6份氢化石油树脂、3份石蜡油、3份抗氧剂。
沥青为90#重交沥青。橡胶改性剂为天然橡胶,树脂改性剂为聚苯乙烯。抗氧剂为硫代二丙酸双月桂酯。
中面层由如下重量份数的原料制成:86份沥青、8份改性剂、1570份碎石、198份
河砂、98份填充料。
沥青为70#重交沥青。改性剂由橡胶改性剂和树脂改性剂以重量比80:20组成,橡胶改性剂为天然橡胶,树脂改性剂为聚乙烯。
碎石为由粗粒碎石和细粒碎石以重量比35:65组成,粗粒碎石为9.5-16mm连续级配,细粒碎石为4.75-13.2mm连续级配。河砂为2.36-4.75mm连续级配。
填充料由熟石灰和PO 32.5硅酸盐水泥以重量比10:3组成。
下面层由如下重量份数的原料制成:75份沥青、5份改性剂、1350份碎石、195份河砂、100份填充料。
沥青为70#重交沥青。改性剂由橡胶改性剂和树脂改性剂以重量比30:70组成,橡胶改性剂为天然橡胶,树脂改性剂为聚丙烯。
碎石为由粗粒碎石和细粒碎石以重量比35:10组成,粗粒碎石为9.5-16mm连续级配,细粒碎石为4.75-13.2mm连续级配。河砂为2.36-4.75mm连续级配。
填充料由熟石灰和PO 32.5硅酸盐水泥以重量比10:3组成。
本实施例的沥青混凝土路面的铺装施工方法,包括如下步骤:
1)清理基层,保证基底无散石料、灰尘、杂质,喷洒透层油。测量放样,标记基准线。
2)按照下面层的原料配比,将热沥青和改性剂在170℃下加热拌和均匀得到下面层沥青混合物;将河砂、填充料加入拌和机中,在195℃下干拌10s,然后加入碎石,在195℃下干拌5s,然后加入下面层沥青混合物,拌和40s,出锅,得下面层沥青混合料;
将摊铺机预热至熨平板温度不低于100℃,将制得的下面层沥青混合料在基层上进行摊铺,形成下面层,摊铺机的行走速度为1.5m/min。
3)按照中面层的原料配比,将热沥青和改性剂在175℃下加热拌和均匀得到中面层沥青混合物;将河砂、填充料加入拌和机中,在200℃下干拌10s,然后加入碎石,在195℃下干拌5s,然后加入中面层沥青混合物,拌和40s,出锅,得中面层沥青混合料;
将摊铺机预热至熨平板温度不低于100℃,将制得的中面层沥青混合料进行摊铺,形成中面层,摊铺机的行走速度为2m/min。
4)按照阻水层的原料配比,将沥青、橡胶改性剂、树脂改性剂、氢化石油树脂、石蜡油、抗氧剂在150℃下拌和至沥青熔化得到阻水层沥青混合料;
在中面层上铺设阻水层沥青混合料,形成阻水层。
5)按照上面层的原料配比,将热沥青和改性剂在180℃下加热拌和均匀得到下面层沥青混合物;将河砂、填充料加入拌和机中,在200℃下干拌10s,然后加入碎石,在195℃下干拌5s,然后加入上面层沥青混合物,拌和40s,出锅,得上面层沥青混合料;
将摊铺机预热至熨平板温度不低于100℃,将制得的上面层沥青混合料进行摊铺,形成上面层,摊铺机的行走速度为3m/min。
6)采用双钢轮压路机以1.5km/h的速度初压一遍,初压温度为160℃,然后采用CC722双钢轮压路机以2km/h的速度复压2遍,然后采用胶轮压路机以4km/h的速度终压1遍,终压完成后温度不低于80℃。
7)接缝,清理,养护。
实施例2
本实施例的沥青混凝土路面包括从上到下依次设置的面层、基层、垫层,其中面层包括从上到下依次设置的上面层、阻水层、中面层和下面层。上面层的厚度为6cm,阻水层的厚度为1cm,中面层的厚度为5cm,下面层的厚度为6cm。
上面层由如下重量份数的原料制成:84份沥青、10份改性剂、1450份碎石、180份
河砂、90份填充料。
沥青为70#重交沥青。改性剂由橡胶改性剂和树脂改性剂以重量比77:23组成,橡胶改性剂为丁苯橡胶,树脂改性剂为聚苯乙烯。
碎石为由粗粒碎石和细粒碎石以重量比25:15组成,粗粒碎石为9.5-16mm断级配,细粒碎石为4.75-13.2mm断级配,河砂为2.36-4.75mm断级配。
填充料由熟石灰和PO 42.5普通硅酸盐水泥以重量比5:17组成。
阻水层由如下重量份数的原料制成:70份沥青、6份橡胶改性剂、2份树脂改性剂、5份氢化石油树脂、5份石蜡油、1份抗氧剂。
沥青为90#重交沥青。橡胶改性剂为丁苯橡胶,树脂改性剂为聚乙烯。抗氧剂为硫代二丙酸双月桂酯。
中面层由如下重量份数的原料制成:83份沥青、9份改性剂、1500份碎石、190份
河砂、95份填充料。
沥青为70#重交沥青。改性剂由橡胶改性剂和树脂改性剂以重量比75:25组成,橡胶改性剂为丁苯橡胶,树脂改性剂为聚苯乙烯。
碎石为由粗粒碎石和细粒碎石以重量比30:70组成,粗粒碎石为9.5-16mm连续级配,细粒碎石为4.75-13.2mm连续级配。河砂为2.36-4.75mm连续级配。
填充料由熟石灰和PO 32.5硅酸盐水泥以重量比9:5组成。
下面层由如下重量份数的原料制成:80份沥青、7份改性剂、1415份碎石、200份
河砂、105份填充料。
沥青为70#重交沥青。改性剂由橡胶改性剂和树脂改性剂以重量比35:65组成,橡胶改性剂为丁苯橡胶,树脂改性剂为聚苯乙烯。
碎石为由粗粒碎石和细粒碎石以重量比20:15组成,粗粒碎石为9.5-16mm连续级配,细粒碎石为4.75-13.2mm连续级配。河砂为2.36-4.75mm连续级配。
填充料由熟石灰和PO 32.5硅酸盐水泥以重量比8:3组成。
本实施例的沥青混凝土路面的铺装施工方法,包括如下步骤:
1)清理基层,保证基底无散石料、灰尘、杂质,喷洒透层油。测量放样,标记基准线。
2)按照下面层的原料配比,将热沥青和改性剂在160℃下加热拌和均匀得到下面层沥青混合物;将河砂、填充料加入拌和机中,在185℃下干拌15s,然后加入碎石,在180℃下干拌10s,然后加入沥青混合物,拌和60s,出锅,得下面层沥青混合料;
将摊铺机预热至熨平板温度不低于100℃,将制得的下面层沥青混合料进行摊铺,形成下面层,摊铺机的行走速度为2m/min。
3)按照中面层的原料配比,将热沥青和改性剂在170℃下加热拌和均匀得到中面层沥青混合物;将河砂、填充料加入拌和机中,在190℃下干拌15s,然后加入碎石,在185℃下干拌10s,然后加入中面层沥青混合物,拌和60s,出锅,得中面层沥青混合料;
将摊铺机预热至熨平板温度不低于100℃,将制得的中面层沥青混合料进行摊铺,形成中面层,摊铺机的行走速度为2m/min。
4)按照阻水层的原料配比,将沥青、橡胶改性剂、树脂改性剂、氢化石油树脂、石蜡油、抗氧剂在160℃下拌和至沥青熔化得到阻水层沥青混合料;
在中面层上铺设阻水层沥青混合料,形成阻水层。
5)按照上面层的原料配比,将热沥青和改性剂在175℃下加热拌和均匀得到上面层沥青混合物;将河砂、填充料加入拌和机中,在190℃下干拌15s,然后加入碎石,在185℃下干拌10s,然后加入上面层沥青混合物,拌和60s,出锅,得上面层沥青混合料;
将摊铺机预热至熨平板温度不低于100℃,将制得的上面层沥青混合料进行摊铺,形成上面层,摊铺机的行走速度为4m/min。
6)采用双钢轮压路机以1.5km/h的速度初压一遍,初压温度为160℃,然后采用CC722双钢轮压路机以4km/h的速度复压2遍,然后采用胶轮压路机以5km/h的速度终压1遍,终压完成后温度不低于70℃。
7)接缝,清理,养护。
实施例3
本实施例的沥青混凝土路面包括从上到下依次设置的面层、基层、垫层,其中面层包括从上到下依次设置的上面层、阻水层、中面层和下面层。上面层的厚度为6cm,阻水层的厚度为1cm,中面层的厚度为5cm,下面层的厚度为6cm。
上面层由如下重量份数的原料制成:90份沥青、10份改性剂、1550份碎石、180份河砂、90份填充料。
沥青为70#重交沥青。改性剂由橡胶改性剂和树脂改性剂以重量比80:20组成,橡胶改性剂为聚苯乙烯异戊二烯共聚物,树脂改性剂为乙烯醋酸乙烯共聚物。
碎石为由粗粒碎石和细粒碎石以重量比35:15组成,粗粒碎石为9.5-16mm断级配,细粒碎石为4.75-13.2mm断级配。河砂为2.36-4.75mm断级配。
填充料由熟石灰和PO 42.5普通硅酸盐水泥以重量比8:20组成。
阻水层由如下重量份数的原料制成:60份沥青、5份橡胶改性剂、2份树脂改性剂、6份氢化石油树脂、3份石蜡油、2份抗氧剂。
沥青为90#重交沥青。橡胶改性剂为丁苯橡胶,树脂改性剂为乙烯醋酸乙烯共聚物。抗氧剂为二亚磷酸双十八酯季戊四醇酯。
中面层由如下重量份数的原料制成:82份沥青、8份改性剂、1480份碎石、185份河砂、93份填充料。
沥青为70#重交沥青。改性剂由橡胶改性剂和树脂改性剂以重量比78:22组成,橡胶改性剂为丁苯橡胶,树脂改性剂为乙烯醋酸乙烯共聚物。
碎石为由粗粒碎石和细粒碎石以重量比33:67组成,粗粒碎石为9.5-16mm连续级配,细粒碎石为4.75-13.2mm连续级配。河砂为2.36-4.75mm连续级配。
填充料由熟石灰和PO 32.5硅酸盐水泥以重量比2:1组成。
下面层由如下重量份数的原料制成:82份沥青、8份改性剂、1470份碎石、205份河砂、110份填充料。
沥青为70#重交沥青。改性剂由橡胶改性剂和树脂改性剂以重量比40:60组成,橡胶改性剂为丁苯橡胶,树脂改性剂为乙烯醋酸乙烯共聚物。
碎石为由粗粒碎石和细粒碎石以重量比30:12组成,粗粒碎石为9.5-16mm连续级配,细粒碎石为4.75-13.2mm连续级配。河砂为2.36-4.75mm连续级配。
填充料由熟石灰和PO 32.5硅酸盐水泥以重量比10:3组成。
本实施例的沥青混凝土路面的铺装施工方法,包括如下步骤:
1)清理基层,保证基底无散石料、灰尘、杂质,喷洒透层油。测量放样,标记基准线。
2)按照下面层的原料配比,将热沥青和改性剂在165℃下加热拌和均匀得到下面层沥青混合物;将河砂、填充料加入拌和机中,在190℃下干拌12s,然后加入碎石,在185℃下干拌8s,然后加入下面层沥青混合物,拌和50s,出锅,得下面层沥青混合料;
将摊铺机预热至熨平板温度不低于100℃,将制得的下面层沥青混合料进行摊铺,形成下面层,摊铺机的行走速度为1.5m/min。
3)按照中面层的原料配比,将热沥青和改性剂在175℃下加热拌和均匀得到中面层沥青混合物;将河砂、填充料加入拌和机中,在195℃下干拌12s,然后加入碎石,在190℃下干拌8s,然后加入中面层沥青混合物,拌和50s,出锅,得中面层沥青混合料;
将摊铺机预热至熨平板温度不低于100℃,将制得的中面层沥青混合料进行摊铺,形成中面层,摊铺机的行走速度为3m/min。
4)按照阻水层的原料配比,将沥青、橡胶改性剂、树脂改性剂、氢化石油树脂、石蜡油、抗氧剂在155℃下拌和至沥青熔化得到阻水层沥青混合料;
在中面层上铺设阻水层沥青混合料,形成阻水层。
5)按照上面层的原料配比,将热沥青和改性剂在180℃下加热拌和均匀得到上面层沥青混合物;将河砂、填充料加入拌和机中,在195℃下干拌12s,然后加入碎石,在190℃下干拌8s,然后加入上面层沥青混合物,拌和50s,出锅,得上面层沥青混合料;
将摊铺机预热至熨平板温度不低于100℃,将制得的上面层沥青混合料进行摊铺,形成上面层,摊铺机的行走速度为4m/min。
6)采用双钢轮压路机以2km/h的速度初压一遍,初压温度为160℃,然后采用CC722双钢轮压路机以3km/h的速度复压2遍,然后采用胶轮压路机以6km/h的速度终压1遍,终压完成后温度不低于60℃。
7)接缝,清理,养护。
实施例4
本实施例的沥青混凝土路面包括从上到下依次设置的面层、基层、垫层,其中面层包括从上到下依次设置的上面层、阻水层、中面层和下面层。上面层的厚度为6cm,阻水层的厚度为1cm,中面层的厚度为5cm,下面层的厚度为6cm。
上面层由如下重量份数的原料制成:86份沥青、12份改性剂、1500份碎石、190份河砂、95份填充料。
沥青为70#重交沥青。改性剂由橡胶改性剂和树脂改性剂以重量比78:22组成,橡胶改性剂为丁苯橡胶,树脂改性剂由聚乙烯与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以重量比10:1组成。
碎石为由粗粒碎石和细粒碎石以重量比30:13组成,粗粒碎石为9.5-16mm断级配,细粒碎石为4.75-13.2mm断级配。河砂为2.36-4.75mm断级配。
填充料由熟石灰和PO 42.5普通硅酸盐水泥以重量比7:18组成。
阻水层由如下重量份数的原料制成:68份沥青、7份橡胶改性剂、3份树脂改性剂、5份氢化石油树脂、4份石蜡油、2份抗氧剂。
沥青为90#重交沥青。橡胶改性剂为丁苯橡胶,树脂改性剂由聚乙烯与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以重量比15:2组成。抗氧剂为(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯。
中面层由如下重量份数的原料制成:85份沥青、9份改性剂、1520份碎石、195份河砂、95份填充料。
沥青为70#重交沥青。改性剂由橡胶改性剂和树脂改性剂以重量比78:22组成,橡胶改性剂为丁苯橡胶,树脂改性剂由聚乙烯与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以重量比10:1组成。
碎石为由粗粒碎石和细粒碎石以重量比32:68组成,粗粒碎石为9.5-16mm连续级配,细粒碎石为4.75-13.2mm连续级配。河砂为2.36-4.75mm连续级配。
填充料由熟石灰、高岭土和PO 32.5硅酸盐水泥以重量比3:5:4组成。
下面层由如下重量份数的原料制成:78份沥青、6份改性剂、1400份碎石、200份河砂、105份填充料。
沥青为70#重交沥青。改性剂由橡胶改性剂和树脂改性剂以重量比36:64组成,橡胶改性剂为丁苯橡胶,树脂改性剂由聚乙烯与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以重量比50:8组成。
碎石为由粗粒碎石和细粒碎石以重量比25:12组成,粗粒碎石为9.5-16mm连续级配,细粒碎石为4.75-13.2mm连续级配。河砂为2.36-4.75mm连续级配。
填充料由熟石灰、铝灰和PO 32.5硅酸盐水泥以重量比4:5:5组成。
本实施例的沥青混凝土路面的铺装施工方法同实施例3。
实施例5
本实施例的沥青混凝土路面包括从上到下依次设置的面层、基层、垫层,其中面层包括从上到下依次设置的上面层、阻水层、中面层和下面层。上面层的厚度为6cm,阻水层的厚度为1cm,中面层的厚度为5cm,下面层的厚度为6cm。
上面层由如下重量份数的原料制成:87份沥青、11份改性剂、1520份碎石、192份河砂、98份填充料。
沥青为70#重交沥青。改性剂由橡胶改性剂和树脂改性剂以重量比78:22组成,橡胶改性剂为丁苯橡胶,树脂改性剂由聚乙烯与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物以重量比10:1组成。
碎石为由粗粒碎石和细粒碎石以重量比28:12组成,粗粒碎石为9.5-16mm断级配,细粒碎石为4.75-13.2mm断级配。河砂为2.36-4.75mm断级配。
填充料由熟石灰和PO 42.5普通硅酸盐水泥以重量比6:17组成。
阻水层由如下重量份数的原料制成:68份沥青、6份橡胶改性剂、3份树脂改性剂、5份氢化石油树脂、4份石蜡油、2份抗氧剂。
沥青为90#重交沥青。橡胶改性剂为丁苯橡胶,树脂改性剂由聚乙烯与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物以质量比20:5组成。抗氧剂为1,1,3三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷。
中面层由如下重量份数的原料制成:85份沥青、10份改性剂、1520份碎石、195份河砂、95份填充料。
沥青为70#重交沥青。改性剂由橡胶改性剂和树脂改性剂以重量比78:22组成,橡胶改性剂为丁苯橡胶、树脂改性剂由聚乙烯与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物以重量比50:8组成。
碎石为由粗粒碎石和细粒碎石以重量比32:68组成,粗粒碎石为9.5-16mm连续级配,细粒碎石为4.75-13.2mm连续级配。河砂为2.36-4.75mm连续级配。
填充料由熟石灰、铝灰和PO 32.5硅酸盐水泥以重量比4:5:5组成。
下面层由如下重量份数的原料制成:78份沥青、5份改性剂、1420份碎石、197份河砂、108份填充料。
沥青为70#重交沥青。改性剂由橡胶改性剂和树脂改性剂以重量比36:64组成,橡胶改性剂为丁苯橡胶、树脂改性剂由聚乙烯与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物以重量比55:20组成。
碎石为由粗粒碎石和细粒碎石以重量比20:15组成,粗粒碎石为9.5-16mm连续级配,细粒碎石为4.75-13.2mm连续级配。河砂为2.36-4.75mm连续级配。
填充料由熟石灰、铝灰和PO 32.5硅酸盐水泥以重量比4:5:5组成。
本实施例的沥青混凝土路面的铺装施工方法同实施例3。
对比例
本对比例的沥青混凝土路面包括从上到下依次设置的面层、基层、垫层,其中面层包括从上到下依次设置的上面层、中面层和下面层。上面层的厚度为6cm,阻水层的厚度为1cm,中面层的厚度为5cm,下面层的厚度为6cm。
上面层由如下重量份数的原料制成:88份沥青、12份改性剂、1180份碎石、350份河砂、150份填充料。
沥青为70#重交沥青。改性剂为天然橡胶。碎石为4.75-16mm连续级配,河砂为2.36-4.75mm连续级配。填充料为熟石灰。
中面层由如下重量份数的原料制成:88份沥青、12份改性剂、1350份碎石、256份河砂、105份填充料。
沥青为70#重交沥青。改性剂为聚乙烯。碎石为4.75-16mm连续级配,河砂为2.36-4.75mm连续级配。填充料由熟石灰和PO 32.5硅酸盐水泥以重量比10:3组成。
下面层由如下重量份数的原料制成:88份沥青、12份改性剂、1180份碎石、350份河砂、150份填充料。
沥青为70#重交沥青。改性剂为天然橡胶。碎石为4.75-16mm连续级配,河砂为2.36-4.75mm连续级配。填充料由熟石灰和PO 32.5硅酸盐水泥以重量比10:3组成。
本对比例的沥青混凝土路面的铺装施工方法包括如下步骤:
1)在基层上摊铺下面层沥青混合料,形成下面层;所述下面层沥青混合料由包括如下步骤的方法制得:将碎石、河砂、填充料在190℃下拌和均匀后,加入沥青和改性剂拌和均匀,制得下面层沥青混合料;
2)在下面层上摊铺中面层沥青混合料,形成中面层;所述中面层沥青混合料由包括如下步骤的方法制得:将碎石、河砂、填充料在195℃下拌和均匀后,加入沥青和改性剂拌和均匀,制得中面层沥青混合料;
3)在中面层上摊铺上面层沥青混合料,形成上面层;所述上面层沥青混合料由包括如下步骤的方法制得:将碎石、河砂、填充料在195℃下拌和均匀后,加入沥青和改性剂拌和均匀,制得上面层沥青混合料;
5)依次进行初压、复压、终压。
试验例
(1)对实施例1-5及对比例中施工好的路面进行取样,得到试样块,试样块面积为300mm*300mm,分别检测其空隙率、渗水系数、抗拉强度,结果如下表所示。
表1实施例1-5及对比例中的路面性能检测结果
由上表可知,本发明的沥青混凝土路面的上面层空隙率高,透水性好,而中面层的空隙率低一些,再加上阻水层的渗水系数非常低,可以充分保证路面积水从上面层排出,排水效率高。
(2)对实施例1-5及对比例中施工好的路面进行动稳定度、变形量、车辙深度检测,结果如下表所示(车辙试验的条件为:轮压0.7MPa,试验轮的往返速度为42次/min,碾压时间为60min)。
表2实施例1-5及对比例中的路面功能检测结果
由上表可知,本发明的沥青混凝土路面使用性能良好,变形量较小,具有良好的抗车辙性能,能够大大延长路面的使用寿命。
Claims (10)
1.一种沥青混凝土路面,其特征在于:包括面层,所述面层包括依次设置的上面层、阻水层、中面层、下面层,所述上面层主要由如下重量份数的原料制成:84-90份沥青、10-15份改性剂、1450-1550份碎石、180-195份河砂、90-100份填充料;所述中面层主要由如下重量份数的原料制成:82-86份沥青、8-10份改性剂、1480-1570份碎石、185-198份河砂、93-98份填充料;所述下面层主要由如下重量份数的原料制成:75-82份沥青、5-8份改性剂、1350-1470份碎石、195-205份河砂、100-110份填充料;所述改性剂包括橡胶改性剂、树脂改性剂中的至少一种;所述填充料包括熟石灰、水泥、石灰石、高岭土、铝灰中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的沥青混凝土路面,其特征在于:所述橡胶改性剂为天然橡胶、丁苯橡胶、聚苯乙烯异戊二烯共聚物中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的沥青混凝土路面,其特征在于:所述树脂改性剂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的沥青混凝土路面,其特征在于:所述上面层的原料中碎石由粗粒碎石和细粒碎石按照重量比20-35:10-15组成;所述粗粒碎石的粒径为9-16mm,细粒碎石的粒径为4-10mm。
5.根据权利要求1所述的沥青混凝土路面,其特征在于:所述阻水层主要由如下重量份数的原料制成:沥青60-75份、橡胶改性剂5-8份、树脂改性剂2-3份、氢化石油树脂5-6份、石蜡油3-5份、抗氧剂1-3份。
6.根据权利要求5所述的沥青混凝土路面,其特征在于:所述抗氧剂为(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、二亚磷酸双十八酯季戊四醇酯、硫代二丙酸双月桂酯中的任意一种。
7.一种如权利要求1所述的沥青混凝土路面的铺装施工方法,其特征在于:包括如下步骤:
1)在基层上摊铺下面层沥青混合料,形成下面层;所述下面层沥青混合料由包括如下步骤的方法制得:将河砂、填充料在185-195℃下拌和均匀后,加入碎石拌和均匀,然后加入下面层沥青混合物拌和均匀,制得下面层沥青混合料;下面层沥青混合物由沥青和改性剂混合制成;
2)在下面层上摊铺中面层沥青混合料,形成中面层;所述中面层沥青混合料由包括如下步骤的方法制得:将河砂、填充料在190-200℃下拌和均匀后,加入碎石拌和均匀,然后加入中面层沥青混合物拌和均匀,制得中面层沥青混合料;中面层沥青混合物由沥青和改性剂混合制成;
3)在中面层上摊铺阻水层沥青混合料形成阻水层;
4)在阻水层上摊铺上面层沥青混合料,形成上面层;所述上面层沥青混合料由包括如下步骤的方法制得:将河砂、填充料在190-200℃下拌和均匀后,加入碎石拌和均匀,然后加入上面层沥青混合物拌和均匀,制得上面层沥青混合料;上面层沥青混合物由沥青和改性剂混合制成;
5)碾压。
8.根据权利要求7所述的沥青混凝土路面的铺装施工方法,其特征在于:所述下面层沥青混合物的温度为160-175℃;所述中面层沥青混合物的温度为170-180℃;所述上面层沥青混合物的温度为175-185℃。
9.根据权利要求8所述的沥青混凝土路面的铺装施工方法,其特征在于:步骤1)中加入碎石后在180-190℃下拌和均匀,步骤2)中加入碎石后在185-195℃下拌和均匀,步骤4)中加入碎石后在185-195℃下拌和均匀。
10.根据权利要求7所述的沥青混凝土路面的铺装施工方法,其特征在于:步骤5)中碾压包括依次进行的初压、复压、终压,初压的速度为1.5-2km/h,复压的速度为2-4 km/h,终压的速度为4-6 km/h。
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CN202010336038.1A CN111648190A (zh) | 2020-04-25 | 2020-04-25 | 一种沥青混凝土路面及其铺装施工方法 |
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