CN112376347A - 抗飞散排水型薄层铺装路面结构及其铺装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明专利公开了一种抗飞散排水型薄层铺装路面结构，所述薄层铺装路面结构由排水性沥青混合料面层和粘结层组成。抗飞散排水型薄层铺装路面结构的铺装方法，S01、对旧沥青路面实施表面精铣刨，使其表面粗糙化；S02、撒布乳化沥青粘层油，并实施粘结层机械化施工；S03、开展上部排水性沥青混合料面层施工；S04、表温度降至50℃左右。采用本发明的抗飞散排水型薄层铺装路面结构，可显著改善原沥青路面的表面抗滑性能；另外，采用水性环氧乳化沥青制备的粘结层，具有粘结力强、封水效果好的特点，可有效衔接排水性沥青混合料面层与旧路面，使其整体稳定性更好，避免高速行车下面层混合料出现飞散和脱落等病害，罩面性能更好。
Description
技术领域
本发明属于道路工程中所用的材料技术领域，具体涉及一种抗飞散排水型薄层铺装路面结构。
背景技术
随着国家海绵城市各项政策的不断实施，国内掀起了海绵城市各项先进技术的建设进度，其中作为海绵城市道路核心技术的排水性沥青路面技术(简称：OGFC路面技术)，迎来了飞速的推广和应用机遇。OGFC路面具有安全、高抗滑性、低噪音、缓解城市热岛效应等显著优点。
近些年行业开展了大量关于OGFC路面薄层铺装实践，将其应用到沥青路面的快速化改建和罩面工程中，利用旧沥青路面的结构强度和新铺OGFC薄层铺装结构，即可实现路面的高抗滑性和安全等多项功能。例如：专利CN106592373A公布了一种超薄OGFC排水抗滑表面层结构及制造方法，使用一体化同步摊铺机同步地将改性乳化沥青及热拌沥青混合料铺设在地面上，改性乳化沥青在高热作用下即时强制破乳并使水分汽化蒸发，形成同步防水粘结层，热拌沥青混合料经碾压后形成排水表面层。但大量的工程实践经验表明，OGFC路面的主要病害为路面飞散形式，飞散发生后，路面出现颗粒松散、局部坑槽现象，并随着飞散的进一步加剧，路面坑槽面积扩大，会产生严重的驾驶安全问题，针对该种病害，专利CN108587195A公布了一种用于OGFC薄层罩面的高粘度沥青组合物及其制备方法和用途，在沥青组合物中引入苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物和加氢石油树脂，并进一步加入紫外线吸收剂或光稳定剂苯并三唑，不仅沥青的粘度很高，而且确保高粘度沥青组合物有极为优异的抗老化性能，可以保证OGFC薄层罩面在使用多年后仍有良好的抗飞散性能。但上述专利所述薄层OGFC罩面应用到高速公路时，仍会出现严重的飞散问题和界面粘结问题，形成严重的安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗飞散排水型薄层铺装路面结构，主要用于高速公路等高等级沥青路面的罩面铺装工程，赋予原路面高抗滑性能和排水性能。
本发明提供一种抗飞散排水型薄层铺装路面结构。
一种抗飞散排水型薄层铺装路面结构，由排水性沥青混合料面层和粘结层组成。
优选地，所述排水性沥青混合料面层为掺加环氧组分的高粘高弹沥青混合料，由环氧组分、高粘高弹沥青结合料和级配矿料组成。
优选地，所述环氧组分为道路沥青专用双酚A环氧树脂，由双酚A组分和固化剂组成。
优选地，所述高粘高弹沥青结合料由SBS、石油树脂在基质沥青中高温剪切制得。
优选地，所述排水性沥青混合料面层厚度在2-3cm。
优选地，所述级配矿料范围为，通过4.75mm筛孔，质量百分率为90～100％，通过2.36mm筛孔质量百分率为10～20％，通过0.075mm筛孔质量百分率为3～7％。
优选地，环氧组分与高粘高弹沥青结合料质量比范围为1:10:～1:15，环氧组分和高粘高弹沥青结合料二者质量之和占混合料总质量的比例范围为：4.2％～4.7％。
优选地，粘结层为一种水性环氧改性乳化沥青粘结层，由水性环氧乳化沥青、级配矿料、水、水泥等组成。
优选地，水性环氧乳化沥青固含量为60％-65％，由环氧树脂、环氧树脂乳化剂、固化剂、基质沥青、沥青稳定剂、沥青乳化剂、蒸馏水乳化而成。
本发明还提供一种抗飞散排水型薄层铺装路面结构的铺装方法，所述抗飞散排水型薄层铺装路面结构为权利要求1-9所述的任一项所述抗飞散排水型薄层铺装路面结构，具体包括以下步骤：
S01、对旧沥青路面实施表面精铣刨，使其表面粗糙化；
S02、撒布乳化沥青粘层油，并实施粘结层机械化施工；
S03、开展上部排水性沥青混合料面层施工；
S04、表温度降至50℃左右。
本发明具有如下有益效果：
采用本发明的抗飞散排水型薄层铺装路面结构，可显著改善原沥青路面的表面抗滑性能，并赋予路面排水性能，雨天路面不积水，路面雨天驾驶安全性显著提升；另外，采用水性环氧乳化沥青制备的粘结层，具有粘结力强、封水效果好的特点，可有效衔接OGFC薄层与旧路面，使其整体稳定性更好，避免高速行车下面层混合料出现飞散和脱落等病害，罩面性能更好。
通过本发明OGFC薄层罩面施工后，路面摩阻系数提高20-30％，路面径流系数降低10-20％，可有效服务海绵城市建设，同时路面寿命大大延长。总之，本发明的强抗飞散排水型薄层铺装路面结构可满足高速公路沥青路面的快速化改建需求，且材料制备简单，施工工艺简单可操作性强。
具体实施方式
以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
本发明一种抗飞散排水型薄层铺装路面结构，由排水性沥青混合料面层和粘结层组成。而排水性沥青混合料面层为掺加环氧组分的高粘高弹沥青混合料，由环氧组分、高粘高弹沥青结合料和级配矿料组成。其中，环氧组分为道路沥青专用双酚A环氧树脂，由双酚A组分和固化剂组成；高粘高弹沥青结合料由SBS、石油树脂在基质沥青中高温剪切制得。排水性沥青混合料面层和粘结层都采用机械化摊铺作业，具体如下：
实施例1
对旧沥青路面实施表面精铣刨，使其表面粗糙化；撒布乳化沥青粘层油，并实施粘结层机械化施工，粘结层中水性乳化沥青固含量为62％；粘结层施工后立即开展上部薄层OGFC面层施工，铺装厚度为2.5cm，混合料级配矿料为：4.75mm筛孔质量百分率为93％，2.36mm筛孔质量百分率为15％，0.075mm筛孔质量百分率为4.0％；OGFC面层混合料采用高粘高弹沥青结合料，结合料中环氧组分与高粘高弹沥青结合料质量比范围为1:10，环氧组分和高粘高弹沥青结合料占混合料质量比例为4.2％；面层施工完，等路表温度降至50℃左右，即可开放交通。
实施例2
对旧沥青路面实施表面精铣刨，使其表面粗糙化；撒布乳化沥青粘层油，并实施粘结层机械化施工，粘结层中水性乳化沥青固含量为60％；粘结层施工后立即开展上部薄层OGFC面层施工，铺装厚度为3cm，混合料级配矿料为：4.75mm筛孔质量百分率为95％，2.36mm筛孔质量百分率为17％，0.075mm筛孔质量百分率为5％；OGFC面层混合料采用高粘高弹沥青结合料，结合料中环氧组分与高粘高弹沥青结合料质量比范围为1:13，环氧组分和高粘高弹沥青结合料占混合料质量比例为4.5％；面层施工完，等路表温度降至50℃左右，即可开放交通。
实施例3
对旧沥青路面实施表面精铣刨，使其表面粗糙化；撒布乳化沥青粘层油，并实施粘结层机械化施工，粘结层中水性乳化沥青固含量为65％；粘结层施工后立即开展上部薄层OGFC面层施工，铺装厚度为2.8cm，混合料级配矿料为：4.75mm筛孔质量百分率为90％，2.36mm筛孔质量百分率为20％，0.075mm筛孔质量百分率为7％；OGFC面层混合料采用高粘高弹沥青结合料，结合料中环氧组分与高粘高弹沥青结合料质量比范围为1:15，环氧组分和高粘高弹沥青结合料占混合料质量比例为4.7％；面层施工完，等路表温度降至50℃左右，即可开放交通。
对比例1
对旧沥青路面实施表面精铣刨，使其表面粗糙化；撒布乳化沥青粘层油，并实施粘结层机械化施工，粘结层中乳化沥青为普通乳化沥青，其固含量为65％；粘结层施工后立即开展上部薄层OGFC面层施工，铺装厚度为3cm，混合料级配矿料为：4.75mm筛孔质量百分率为90％，2.36mm筛孔质量百分率为20％，0.075mm筛孔质量百分率为7％；OGFC面层混合料采用高粘高弹沥青结合料，无环氧组分，高粘高弹沥青结合料占混合料质量比例为4.7％；面层施工完，等路表温度降至50℃左右，即可开放交通。
对实施例1、实施例2、实施例3、对比例1中热拌OGFC混合料出料后立即取样，并进行室内空隙率检测、动稳定度、飞散试验，试验结果见表1；对实施例1、实施例2、实施例3、对比例1中粘结层施工后的粘结性能进行拉拔试验等，其试验结果见表2。
表1混合料动稳定度、飞散试验结果
| 空隙率(％) | 动稳定度(次/mm) | 飞散损失(％) | |
| 实施例1 | 21 | 9989 | 3.2 |
| 实施例2 | 20.5 | 10010 | 2.5 |
| 实施例3 | 22 | 9870 | 4.0 |
| 对比例1 | 21 | 5560 | 12.5 |
如表1所示，当采用无环氧组分的高粘高弹沥青混合料作为面层时，其室内动稳定度结果为5560次/mm，加入一定比例环氧组分后，动稳定度提高至10000次/mm左右，混合料面层高温性能提高显著；同样，无环氧组分面层飞散损失率为12.5％，加入环氧组分后，飞散损失率降至2.5-4％范围，面层抗飞散能力更强，表明环氧组分的加入大大的提高了面层混合料的高温性能、抗飞散性能和抗滑性能。
表2粘结层拉拔试验结果
| 粘结强度(Mpa) | |
| 实施例1 | 2.8 |
| 实施例2 | 2.5 |
| 实施例3 | 3.2 |
| 对比例1 | 0.9 |
如表2所示，采用水性环氧乳化沥青粘结层进行铺筑时，其与旧沥青路面的粘结强度在2.5Mpa以上，远远大于普通乳化沥青粘结层的0.9Mpa，表明该种水性环氧乳化沥青粘结层具有良好的粘结性能。
对实施例1-3的试验路面通车三个月后，实施路面检测，结果表明路面无飞散现象发生，路面结构性完好，渗水能力良好，粘结层位置无脱皮现象发生，粘结性能完好。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种抗飞散排水型薄层铺装路面结构，其特征在于：
所述薄层铺装路面结构由排水性沥青混合料面层和粘结层组成。
2.根据权利要求1所述的抗飞散排水型薄层铺装路面结构，其特征在于：
所述排水性沥青混合料面层为掺加环氧组分的高粘高弹沥青混合料，由环氧组分、高粘高弹沥青结合料和级配矿料组成。
3.根据权利要求2所述的抗飞散排水型薄层铺装路面结构，其特征在于：
所述环氧组分为道路沥青专用双酚A环氧树脂，由双酚A组分和固化剂组成。
4.根据权利要求2所述的抗飞散排水型薄层铺装路面结构，其特征在于：
所述高粘高弹沥青结合料由SBS、石油树脂在基质沥青中高温剪切制得。
5.根据权利要求2所述的抗飞散排水型薄层铺装路面结构，其特征在于：
所述排水性沥青混合料面层厚度在2-3cm。
6.根据权利要求2所述的抗飞散排水型薄层铺装路面结构，其特征在于：
所述级配矿料范围为，通过4.75mm筛孔，质量百分率为90～100％，通过2.36mm筛孔质量百分率为10～20％，通过0.075mm筛孔质量百分率为3～7％。
7.根据权利要求2所述的抗飞散排水型薄层铺装路面结构，其特征在于：
所述环氧组分与高粘高弹沥青结合料质量比范围为1:10:～1:15；
所述环氧组分和高粘高弹沥青结合料二者质量之和占混合料总质量的比例范围为：4.2％～4.7％。
8.根据权利要求1所述的抗飞散排水型薄层铺装路面结构，其特征在于：
所述粘结层为一种水性环氧改性乳化沥青粘结层，由水性环氧乳化沥青、级配矿料、水、水泥等组成。
9.根据权利要求8所述的抗飞散排水型薄层铺装路面结构，其特征在于：
所述水性环氧乳化沥青固含量为60％-65％，由环氧树脂、环氧树脂乳化剂、固化剂、基质沥青、沥青稳定剂、沥青乳化剂、蒸馏水乳化而成。
10.一种抗飞散排水型薄层铺装路面结构的铺装方法，所述抗飞散排水型薄层铺装路面结构为权利要求1-9所述的任一项所述抗飞散排水型薄层铺装路面结构，具体包括以下步骤：
S01、对旧沥青路面实施表面精铣刨，使其表面粗糙化；
S02、撒布乳化沥青粘层油，并实施粘结层机械化施工；
S03、开展上部排水性沥青混合料面层施工；
S04、表温度降至50℃左右。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Room 1401, 8 Yincheng Middle Road, China (Shanghai) pilot Free Trade Zone, Pudong New Area, Shanghai, 200120 Applicant after: Shanghai Pudong Road & Bridge (Group) Co.,Ltd. Applicant after: SHANGHAI PUDONG ROAD & BRIDGE CONSTRUCTION Co.,Ltd. Address before: Room 1401, 8 Yincheng Middle Road, China (Shanghai) pilot Free Trade Zone, Pudong New Area, Shanghai, 200210 Applicant before: SHANGHAI PUXING LUQIAO CONSTRUCTION ENGINERING Co.,Ltd. Applicant before: SHANGHAI PUDONG ROAD & BRIDGE CONSTRUCTION Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Room 1401, 8 Yincheng Middle Road, China (Shanghai) pilot Free Trade Zone, Pudong New Area, Shanghai, 200120 Applicant after: Shanghai Pudong Road & Bridge (Group) Co.,Ltd. Applicant after: Shanghai Pudong Construction Co.,Ltd. Address before: Room 1401, 8 Yincheng Middle Road, China (Shanghai) pilot Free Trade Zone, Pudong New Area, Shanghai, 200120 Applicant before: Shanghai Pudong Road & Bridge (Group) Co.,Ltd. Applicant before: SHANGHAI PUDONG ROAD & BRIDGE CONSTRUCTION Co.,Ltd. |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210219 |