CN113174801B - 耐久性静音下贯式路面结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐久性静音下贯式路面结构及其施工方法，该路面结构包括：碎石封层，摊铺于路基上；热熔胶改性沥青，洒布于碎石封层的上部以形成粘油层；丁基橡胶改性沥青，浇撒于粘油层的上部以形成下贯胶结层，丁基橡胶改性沥青包括废旧丁基橡胶和沥青，废旧丁基橡胶的门尼粘度小于40；以及集料，铺筑于下贯胶结层上，在铺筑集料后，下贯胶结层的丁基橡胶改性沥青于集料的下方贯入集料的空隙的下部形成多孔隙沥青混凝土层，多孔隙沥青混凝土层的空隙率为18％～25％，多孔隙沥青混凝土层的厚度为2cm～3cm。本发明解决了传统的路面与车辆轮胎作用产生较大的噪声，导致城市及其周边道路的交通噪音污染问题日益严重的问题。
Description
技术领域
本发明涉及道路施工技术领域，具体涉及一种耐久性静音下贯式路面结构及其施工方法。
背景技术
随着交通事业的迅速发展，城市及其周边道路的交通噪音污染问题日益严重，严重影响了人们的生活和健康。各种交通噪声中，轮胎与路面作用产生的噪声是主要来源。
发明内容
为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种耐久性静音下贯式路面结构及其施工方法，以解决传统的路面与车辆轮胎作用产生较大的噪声，导致城市及其周边道路的交通噪音污染问题日益严重的问题。
为实现上述目的，提供一种耐久性静音下贯式路面结构的施工方法，包括：
于路基上摊铺碎石封层；
于所述碎石封层的上部洒布热熔胶改性沥青形成粘油层；
将废旧丁基橡胶与沥青在160℃～180℃下混合，搅拌发育获得丁基橡胶改性沥青，所述废旧丁基橡胶的门尼粘度小于40；
将所述丁基橡胶改性沥青浇撒于所述粘油层的上部形成下贯胶结层；
于所述下贯胶结层上铺筑集料，使得所述下贯胶结层的丁基橡胶改性沥青于所述集料的下方贯入所述集料的空隙的下部形成多孔隙沥青混凝土层，所述多孔隙沥青混凝土层的空隙率为18％～25％，所述多孔隙沥青混凝土层的厚度为2cm～3cm。
进一步的，所述丁基橡胶改性沥青的胶粉掺量为30％～60％。
进一步的，所述废旧丁基橡胶的溶胶含量大于50％。
进一步的，所述热熔胶改性沥青的洒布量为0.5kg/m2，所述热熔胶改性沥青的热熔胶的掺量为10％～12％。
进一步的，所述将废旧丁基橡胶与沥青在160℃～180℃下混合，搅拌发育获得丁基橡胶改性沥青的步骤包括：
将所述废旧丁基橡胶粉碎并加入植物油脂进行溶胀；
于粉碎溶胀后的所述废旧丁基橡胶中加入断键剂进行化学断键，所述断键剂包括过氧化氢溶液和格拉布催化剂，所述化学断键的反应温度为80℃～130℃、反应气氛为空气；
将化学断键后的所述废旧丁基橡胶和所述沥青在160℃～180℃下混合均匀，搅拌发育获得所述丁基橡胶改性沥青。
进一步的，所述植物油脂为大豆油。
进一步的，在实施将所述废旧丁基橡胶粉碎粉的步骤时，将所述废旧丁基橡胶粉碎为5目～20目的胶粉颗粒。
本发明提供一种耐久性静音下贯式路面结构，包括：
碎石封层，摊铺于路基上；
热熔胶改性沥青，洒布于所述碎石封层的上部以形成粘油层；
丁基橡胶改性沥青，浇撒于所述粘油层的上部以形成下贯胶结层，所述丁基橡胶改性沥青包括废旧丁基橡胶和沥青，所述废旧丁基橡胶的门尼粘度小于40；以及
集料，铺筑于所述下贯胶结层上，在铺筑所述集料后，所述下贯胶结层的丁基橡胶改性沥青于所述集料的下方贯入所述集料的空隙的下部形成多孔隙沥青混凝土层，所述多孔隙沥青混凝土层的空隙率为18％～25％，所述多孔隙沥青混凝土层的厚度为2cm～3cm。
本发明的有益效果在于，本发明的耐久性静音下贯式路面结构，采用废旧丁基橡胶的模量小、阻尼性能优良，并且胶粉掺量高，可以有效吸收振动。采用生物油脂粉碎溶胀后的低门尼的丁基橡胶易分散在沥青中并释放大量炭黑，提高了丁基橡胶改性沥青耐老化性能，使本发明的耐久性静音下贯式路面结构的耐久性显著提升。
多孔隙沥青混凝土层的多孔结构，将混凝土材料内部由面接触变为点接触，具有良好的吸声作用，极大地提高了沥青路面的降噪性能，相比于普通沥青路面可使噪声降低5dB～8dB。多孔隙沥青混凝土层采用丁基橡胶改性沥青从下方贯入集料形成多孔隙沥青混凝土，使多孔隙沥青混凝土层粘结更牢固，改善了现有多孔沥青路面难以压实的问题。在施工过程中，在丁基橡胶改性沥青上铺筑集料，在集料摊铺碾压的过程中，高温的丁基橡胶改性沥青会上涌填充在集料的空隙中，形成多孔隙的贯入式多孔隙沥青混凝土层。多孔隙沥青混凝土层的空隙率为18％～25％，轮胎在其上滚动时，多孔隙沥青混凝土层中的空隙，减小泵吸现象，且声波在传播过程中可与孔隙内壁发生摩擦，将声能转化为热能耗散，从而显著降低噪声。多孔隙沥青混凝土层作为路面结构的上面层，结构厚度为2cm～3cm，低于常规路面结构的上面层的一般厚度4cm，节约建设成本。
在碎石封层与多孔隙沥青混凝土层的层间使用热熔胶改性沥青作为粘油层也可以提高层间强度、连接的有效性，增强了路面的粘结性，进而延长本发明的耐久性静音下贯式路面结构的使用寿命。
另一方面，本发明的耐久性静音下贯式路面结构，回收利用废旧丁基橡胶再生制备橡胶，减少废旧橡胶的环境污染，而且，采用废丁基橡胶降低了路面结构的施工成本。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例的耐久性静音下贯式路面结构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
参照图1所示，本发明提供了一种耐久性静音下贯式路面结构，包括：碎石封层1、热熔胶改性沥青、丁基橡胶改性沥青和集料。
其中，碎石封层1摊铺于路基上。
热熔胶改性沥青洒布于碎石封层1的上部以形成粘油层2。
丁基橡胶改性沥青浇撒于粘油层2的上部以形成下贯胶结层。丁基橡胶改性沥青包括废旧丁基橡胶和沥青。废旧丁基橡胶的门尼粘度小于40。
集料铺筑于下贯胶结层上。在铺筑集料后，下贯胶结层的丁基橡胶改性沥青于集料的下方贯入集料的空隙的下部形成多孔隙沥青混凝土层3。具体的，多孔隙沥青混凝土层3的空隙率为18％～25％，多孔隙沥青混凝土层3的厚度为2cm～3cm。
本发明提供了一种耐久性静音下贯式路面结构的施工方法，包括以下步骤：
S1：于路基上摊铺碎石封层1。
S2：于碎石封层1的上部洒布热熔胶改性沥青形成粘油层2。
具体的热熔胶改性沥青的洒布量为0.5kg/m2，热熔胶改性沥青的热熔胶的掺量为10％～12％。
S3：将废旧丁基橡胶与沥青在160℃～180℃下混合，搅拌发育获得丁基橡胶改性沥青，废旧丁基橡胶的门尼粘度小于40。
具体的，步骤S3包括：
S31、将废旧丁基橡胶粉碎并加入植物油脂进行溶胀。
在本实施例中，废旧丁基橡胶的门尼粘度低于40，溶胶含量高于50％。将废旧丁基橡胶粉碎为5目～20目的胶粉颗粒。在本实施例中，粉碎后的废旧丁基橡胶胶粉颗粒加入的植物油脂为大豆油。
S32、于粉碎溶胀后的废旧丁基橡胶中加入断键剂进行化学断键，断键剂包括过氧化氢溶液和格拉布催化剂，化学断键的反应温度为80℃～130℃、反应气氛为空气。
S33、将化学断键后的废旧丁基橡胶和沥青在160℃～180℃下混合均匀，搅拌发育获得丁基橡胶改性沥青。
在本实施例中，丁基橡胶改性沥青的胶粉掺量为30％～60％。
S4：将丁基橡胶改性沥青浇撒于粘油层2的上部形成下贯胶结层。
S5：于下贯胶结层上铺筑集料，使得下贯胶结层的丁基橡胶改性沥青于集料的下方贯入集料的空隙的下部形成多孔隙沥青混凝土层3，多孔隙沥青混凝土层3的空隙率为18％～25％，多孔隙沥青混凝土层3的厚度为2m～3m。
本发明的耐久性静音下贯式路面结构，采用废旧丁基橡胶的模量小、阻尼性能优良，并且胶粉掺量高，可以有效吸收振动。采用生物油脂粉碎溶胀后的低门尼的丁基橡胶易分散在沥青中并释放大量炭黑，提高了丁基橡胶改性沥青耐老化性能，使本发明的耐久性静音下贯式路面结构的耐久性显著提升。
多孔隙沥青混凝土层的多孔结构，将混凝土材料内部由面接触变为点接触，具有良好的吸声作用，极大地提高了沥青路面的降噪性能，相比于普通沥青路面可使噪声降低5dB～8dB。多孔隙沥青混凝土层采用丁基橡胶改性沥青从下方贯入集料形成多孔隙沥青混凝土，多孔隙沥青混凝土层粘结更牢固，改善了现有多孔沥青路面难以压实的问题。在施工过程中，在丁基橡胶改性沥青上铺筑集料，在集料摊铺碾压的过程中，高温的丁基橡胶改性沥青会上涌填充在集料的空隙中，形成多孔隙的贯入式多孔隙沥青混凝土层。多孔隙沥青混凝土层的空隙率为18％～25％，轮胎在其上滚动时，多孔隙沥青混凝土层中的空隙，减小泵吸现象，且声波在传播过程中可与孔隙内壁发生摩擦，将声能转化为热能耗散，从而显著降低噪声。多孔隙沥青混凝土层作为路面结构的上面层，结构厚度为2cm～3cm，低于常规路面结构的上面层的一般厚度4cm，节约建设成本。
在碎石封层与多孔隙沥青混凝土层的层间使用热熔胶改性沥青作为粘油层也可以提高层间强度、连接的有效性，增强了路面的粘结性，进而延长本发明的耐久性静音下贯式路面结构的使用寿命。
另一方面，本发明的耐久性静音下贯式路面结构，回收利用废旧丁基橡胶再生制备橡胶，减少废旧橡胶的环境污染，而且，采用废丁基橡胶降低了路面结构的施工成本。
作为一种较佳的实施方式，首先，确定多孔隙沥青混凝土层的设计厚度。在本实施例中，多孔隙沥青混凝土层的设计厚度2.5cm。
其次，对多孔隙沥青混凝土层进行组成设计，确定多孔隙沥青混凝土层的材料组成，采用体积法计算多孔隙沥青混凝土层的混凝土的空隙率。在本实施例中，多孔隙沥青混凝土层的空隙率为20％。
然后，根据胶粉掺量对沥青混合料性能的影响，将丁基橡胶改性沥青的胶粉掺量为50％。
最后，根据上述已经确定的参数完成本发明的耐久性静音下贯式路面结构的施工，依次进行撒布碎石封层、喷洒热熔胶改性沥青作为粘油层、浇撒丁基橡胶改性沥青、铺筑集料，使丁基橡胶改性沥青贯入集料的空隙的下部以形成上部为多孔结构的多孔隙沥青混凝土层。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (7)
1.一种耐久性静音下贯式路面结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
于路基上摊铺碎石封层；
于所述碎石封层的上部洒布热熔胶改性沥青形成粘油层；
将废旧丁基橡胶与沥青在160℃～180℃下混合，搅拌发育获得丁基橡胶改性沥青，所述废旧丁基橡胶的门尼粘度小于40；
将所述丁基橡胶改性沥青浇撒于所述粘油层的上部形成下贯胶结层；
于所述下贯胶结层上铺筑集料，使得所述下贯胶结层的丁基橡胶改性沥青于所述集料的下方贯入所述集料的空隙的下部形成多孔隙沥青混凝土层，所述多孔隙沥青混凝土层的空隙率为18%～25%，所述多孔隙沥青混凝土层的厚度为2cm～3cm；
所述将废旧丁基橡胶与沥青在160℃～180℃下混合，搅拌发育获得丁基橡胶改性沥青的步骤包括：
将所述废旧丁基橡胶粉碎并加入植物油脂进行溶胀；
于粉碎溶胀后的所述废旧丁基橡胶中加入断键剂进行化学断键，所述断键剂包括过氧化氢溶液和格拉布催化剂，所述化学断键的反应温度为80℃～130℃、反应气氛为空气；
将化学断键后的所述废旧丁基橡胶和所述沥青在160℃～180℃下混合均匀，搅拌发育获得所述丁基橡胶改性沥青。
2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述丁基橡胶改性沥青的胶粉掺量为30%～60%。
3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述废旧丁基橡胶的溶胶含量大于50%。
4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述热熔胶改性沥青的洒布量为0.5kg/m2，所述热熔胶改性沥青的热熔胶的掺量为10%～12%。
5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述植物油脂为大豆油。
6.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，在实施将所述废旧丁基橡胶粉碎粉的步骤时，将所述废旧丁基橡胶粉碎为5目～20目的胶粉颗粒。
7.一种基于耐久性静音下贯式路面结构的施工方法制得的耐久性静音下贯式路面结构，其特征在于，包括：
碎石封层，摊铺于路基上；
热熔胶改性沥青，洒布于所述碎石封层的上部以形成粘油层；
丁基橡胶改性沥青，浇撒于所述粘油层的上部以形成下贯胶结层，所述丁基橡胶改性沥青包括废旧丁基橡胶和沥青，所述废旧丁基橡胶的门尼粘度小于40；以及
集料，铺筑于所述下贯胶结层上，在铺筑所述集料后，所述下贯胶结层的丁基橡胶改性沥青于所述集料的下方贯入所述集料的空隙的下部形成多孔隙沥青混凝土层，所述多孔隙沥青混凝土层的空隙率为18%～25%，所述多孔隙沥青混凝土层的厚度为2cm～3cm。
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Citations (6)
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2021
- 2021-04-30 CN CN202110478648.XA patent/CN113174801B/zh active Active
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