CN113622247B

CN113622247B - 一种沥青路面车辙低碳快速化维修铺装方法

Info

Publication number: CN113622247B
Application number: CN202110931715.9A
Authority: CN
Inventors: 蒋倜军; 付廷军; 童立清; 陈帝江; 刘伟; 叶文雅; 龚杰琳; 黄冲; 朱汉华
Original assignee: Zhejiang Gulu Transportation Technology Co ltd
Current assignee: Zhejiang Gulu Transportation Technology Co ltd
Priority date: 2021-08-13
Filing date: 2021-08-13
Publication date: 2022-09-20
Anticipated expiration: 2041-08-13
Also published as: CN113622247A

Abstract

本发明公开了一种沥青路面车辙低碳快速化维修铺装方法，包括如下步骤：1)沥青面层铣刨；2)超粘乳化沥青碎石封层铺筑；3)冷拌冷铺浇灌式复合路面面层的铺装。该方法得到的组合铺装层具有抗车辙性能优异，维修工序简单，环保，整体结构具有高抗车辙、抗滑、耐磨、长寿命、低碳的特点。

Description

一种沥青路面车辙低碳快速化维修铺装方法

技术领域

本发明涉及新型建筑材料领域，具体为一种沥青路面车辙低碳快速化维修铺装方法。

背景技术

我国国省干道极易出现车辙现象，在国省干道交叉口，车辙现象尤为突出，车辙容易带来坑槽、开裂等诸多问题，加剧了路面的破坏部分重载地区道路达到年年铣刨维修，不仅极大的加剧了交通拥堵状况，而且还浪费占用了大量的维修资金。

众多工程案例表面，SMA与抗车辙剂能够有效解决高速公路的抗车辙现象，但是对于国省干道交叉口与长大纵坡的车辙问题，已经无能为力，一般修筑后1个夏天就出现了深度在4cm以上的车辙。

半柔性路面是解决沥青路面车辙病害最有效的技术手段。传统采用热沥青作为基体混凝土的胶结料时，需要加热拌和摊铺，摊铺结束后，至少要冷却3h才能进行后续灌浆步骤，在夏季高温季节施工时，冷却时间长达7h以上，严重影响了开放交通时间。而采用乳化沥青作为基体混凝土的胶结料时，虽然不需要加热拌和，但是又存在破乳时间长，一般需要3天才能进行下一步灌浆工序，因此，我们需要提出一种沥青路面车辙低碳快速化维修铺装方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种沥青路面车辙低碳快速化维修铺装方法，解决了背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种沥青路面车辙低碳快速化维修铺装方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)沥青面层铣刨：用铣刨机将沥青面层铣刨，铣刨直至原路面基层露出，如基层出现裂缝需要进行灌缝处理；

2)高粘度乳化沥青碎石封层铺筑：待原路面沥青面层铣刨结束后，将基层表面清扫干净，晾晒干燥后，基层裂缝等病害处理后，采用同步碎石封层车，撒铺高粘度改性乳化沥青，高粘度改性乳化沥青的撒铺量为2.5-3.5kg/m2；碎石撒布量为6-8kg/m2；

3)冷拌冷铺浇灌式复合路面面层的铺装；

冷拌冷铺浇灌式复合路面面层的铺装分为冷拌冷铺基体混合料铺装、高流态有机-无机复合灌浆材料制备与灌注；

a.冷拌冷铺浇灌式复合路面面层组成：

所述的冷拌冷铺基体混合料由骨料、矿粉、冷拌液胶结料组成；骨料：矿粉：冷拌液胶结料的质量比＝100：(2.0-8.0):(3.0-7.0)；

所述的高流态有机-无机复合灌浆材料由干混灌浆料与水组成，干混灌浆料：水的质量比＝1:0.27-0.35；

所述的干混灌浆料由硫铝酸盐水泥、石灰石粉、减水剂、早强剂、增效界面剂组成，硫铝酸盐水泥:石灰石粉:减水剂:早强剂:增效界面剂的质量比＝100:(50-130):(3-5):(0.2-1)：(1-3)；所述的早强剂为氯化锂或碳酸锂；

b.冷拌冷铺浇灌式复合路面的铺筑：

铺筑冷拌冷铺基体混合料，铺装厚度为7-12cm，碾压直至平整度达到2mm以下时，即可将制备好的高流态有机-无机复合灌浆浇筑在冷拌冷铺基体混合料表面，2-4min后清除表面浆体，使表面出现露石结构，养护1-2h后即可通车；

作为本发明的一种优选实施方式，步骤3)所述的冷拌液胶结料由乳化沥青、水性环氧树脂、固化剂、稳定剂组成，所述的冷拌液胶结料的制备工艺为：

将乳化沥青、水性环氧树脂、稳定剂按比例加入胶体磨中，研磨15-30分钟后，再加入固化剂；乳化沥青、水性环氧树脂、稳定剂的质量比例为100:(50-200):(1.0-5.0)。

作为本发明的一种优选实施方式，步骤3)所述的增效界面剂是由羧甲基纤维素钠与氯化铵按比例1:(2-4)组成。

作为本发明的一种优选实施方式，所述的高粘度改性乳化沥青固含量为60％-65％，蒸发残留物的60℃动力粘度大于200000Pa.s。

作为本发明的一种优选实施方式，步骤3)所述的冷拌冷铺基体混合料的孔隙率为22％-33％。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)本发明是领域内首次提出了“高粘乳化沥青碎石封层+冷拌冷铺浇灌式复合路面”的结构形式，不仅能够有效抵抗半刚性基层的反射裂缝问题，同时采用了冷拌冷铺的低碳环保技术，而且从材料与结构方面共同实现了高抗车辙的目的，从而实现了道路的长寿命的目标。

(2)本发明使用的冷拌冷铺浇灌式复合路面，由柔性的大空隙冷拌冷铺混合料基体与刚性的高流态有机-无机复合灌浆材料填充体复合而成，具有刚柔并济的优异特色，兼具沥青混凝土路面的柔性与水泥混凝土的刚性，同时具有高的耐磨性、抗滑性、平整度、抗车辙性能、抗剪切性能，提高了路面整体的抗车辙性能。其中冷拌冷拌混合料中的胶结料采用了乳化沥青水性环氧沥青多重体系，固含量高，其作为胶结料一方面克服了热拌沥青混合料降温时间长的问题，另一方面克服了热拌沥青混合料与水泥基灌浆材料界面粘结效果差的难题。与传统的乳化沥青胶结料对比，本技术发明的冷拌冷铺胶结料破乳时间可调可控，耐温耐候效果优异。

(3)本发明采用的高粘乳化沥青碎石封层的设置不仅能够起到防止基层与下面层的水相互渗透，同时能够使得下面层与水稳基层更好的粘结。

(4)采用本发明的维修铺装方法，路面结构的抗车辙性能更加优异、寿命更长、维修费用小，具有十分广阔的应用前景与使用价值。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明路面维修后的组合铺装层的结构图；

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1：

如图1所示，一种市政道路车辙低碳快速化维修铺装方法，包括如下步骤：

2)高粘乳化沥青碎石封层铺筑：待原路面沥青面层铣刨结束后，将基层表面清扫干净，晾晒干燥后，基层裂缝等病害处理后，采用同步碎石封层车，撒铺高粘度改性乳化沥青，高粘度改性乳化沥青的撒铺量为2.5kg/m2；碎石撒布量为6kg/m2；高粘度改性乳化沥青固含量60％，蒸发残留物60℃动力粘度250000Pa.s；

3)冷拌冷铺浇灌式复合路面面层的铺装；

冷拌冷铺浇灌式复合路面面层的铺装分为冷拌冷铺基体混合料铺装、高流态有机-无机复合灌浆材料制备与灌注。

a.冷拌冷铺浇灌式复合路面面层组成：

所述的冷拌冷铺基体混合料由骨料、矿粉、冷拌液胶结料组成；骨料：矿粉：冷拌液胶结料的质量比＝100：2：3；

所述的冷拌冷铺基体混合料的孔隙率为25％；

所述的干混灌浆料由高铝水泥、石灰石粉、减水剂、早强剂、增效界面剂组成，硫铝酸盐水泥:石灰石粉:减水剂:早强剂:增效界面剂的质量比＝100:50:5:0.3：1；所述的早强剂为氯化锂；

所述的冷拌液胶结料由乳化沥青、水性环氧树脂、固化剂、稳定剂组成。

所述的冷拌液胶结料的制备工艺为：

将乳化沥青、水性环氧树脂、稳定剂按比例加入胶体磨中，研磨15分钟后，再加入固化剂；乳化沥青、水性环氧树脂水、稳定剂的质量比例为100:50:1；

所述的增效界面剂是由羧甲基纤维素钠与氯化铵按比例1:2组成。

b.冷拌冷铺浇灌式复合路面的铺筑：

铺筑基体冷拌冷铺基体混合料，铺装厚度为10cm，碾压直至平整度达到2mm以下时，即可将制备好的高流态有机-无机复合灌浆浇筑在冷拌冷铺基体混合料表面，2min后清除表面浆体，使表面出现露石结构，养护1h后即可通车；

对本实施例进行检测：

1)高流态有机-无机复合灌浆材料：

3h抗压强度为45MPa；

3h抗折强度12MPa；

3)冷拌冷铺浇灌式复合路面的技术指标：

抗压强度为15MPa；

马歇尔稳定度为28.2KN；

冻融劈裂强度比为98.8％；

70℃动稳定度为46000次/mm；

70℃抗剪强度为3.61MPa；

20℃抗压回弹模量为4600MPa；

4)路面整体结构指标：

整体80℃动稳定度为20500次/mm；

疲劳寿命≥520万次；

构造深度为0.80mm；

摩擦摆值(BPN)为60

实施例2∶

一种市政道路车辙维修铺装方法，包括如下步骤：

2)高粘乳化沥青碎石封层铺筑：待原路面沥青面层铣刨结束后，将基层表面清扫干净，晾晒干燥后，基层裂缝等病害处理后，采用同步碎石封层车，撒铺SBS改性乳化沥青，SBS改性乳化沥青的撒铺量为3.0kg/m2；碎石撒布量为8kg/m2；高粘度改性乳化沥青固含量65％，蒸发残留物60℃动力粘度350000Pa.s；

3)冷拌冷铺浇灌式复合路面面层的铺装；

a.冷拌冷铺浇灌式复合路面面层组成

所述的冷拌冷铺基体混合料由骨料、矿粉、冷拌液胶结料组成；骨料：矿粉：冷拌液胶结料的质量比＝100：8：5；

所述的冷拌冷铺基体混合料的孔隙率为29％；

所述的高流态有机-无机复合灌浆材料由干混灌浆料与水组成，干混灌浆料：水的质量比＝1:0.32；

所述的干混灌浆料由高铝水泥、石灰石粉、减水剂、早强剂、增效界面剂组成，硫铝酸盐水泥:石灰石粉:减水剂:早强剂:增效界面剂的质量比＝100:70:5:1：3；所述的早强剂为碳酸锂；

所述的冷拌液胶结料的制备工艺为：

将乳化沥青、水性环氧树脂、稳定剂按比例加入胶体磨中，研磨30分钟后，再加入固化剂；乳化沥青、水性环氧树脂水、稳定剂的质量比例为100:200:1；

所述的增效界面剂是由羧甲基纤维素钠与氯化铵按比例1:(2-4)组成。

b.冷拌冷铺浇灌式复合路面的铺筑

铺筑基体冷拌冷铺基体混合料，铺装厚度为12cm，碾压直至平整度达到2mm以下时，即可将制备好的高流态有机-无机复合灌浆浇筑在冷拌冷铺基体混合料表面，4min后清除表面浆体，使表面出现露石结构，养护2h后即可通车；

对本实施例进行检测：利用此方法制备的路面组合铺装层的70℃动稳定度为31000次/mm(具有优良的抗车辙性能)，疲劳寿命≥550万次(具有优异的抗疲劳开裂性能，寿命长)；构造深度为0.82mm(具有优异的抗滑性能)。

对比例:

为了验证本发明的作用效果，进行了3个对比例，对比例的其它参数与实施例1一致，不同点如表1所示：

表1

对比例1中，近中间处治层不一样，SBS改性乳化沥青碎石封层中胶结料采用SBS改性乳化沥青。

对比例2中，冷拌冷铺浇灌式复合路面(基体混合料一样，但是对比例1中灌入同等抗压强度的普通水泥基灌浆材料)。

对比例3中，采用的是大空隙热拌沥青混合料，灌入的浆体一致。

对比例所得路面的整体结构的性能如表2所示：

表2

对比例1与实施例1相比，中间处置材料变化后，整体动稳定度下降幅度小，但是疲劳寿命下降了52％，构造深度与摩擦摆值基本相当。

对比例2与实施例1相比，灌浆材料采用同等抗压强度的水泥基灌浆材料后，动稳定度下降了39％，疲劳寿命下降了34％。

对比例3与实施例1相比，大空隙基体混合料换成热拌后，动稳定度下降了55％，疲劳寿命下降了31％。

从这几个对比例可知，本发明的新型路面结构合理，抗车辙性能与疲劳性能均十分优异，完全能够达到高抗车辙、长寿命、低碳化、快速化通车的需求。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种沥青路面车辙低碳快速化维修铺装方法，其特征在于：包括如下步骤：

2)高粘度乳化沥青碎石封层铺筑：待原路面沥青面层铣刨结束后，将基层表面清扫干净，晾晒干燥后，基层裂缝处理后，采用同步碎石封层车，撒铺高粘度改性乳化沥青，高粘度改性乳化沥青的撒铺量为2.5-3.5kg/m²；碎石撒布量为6-8kg/m²；

3)冷拌冷铺浇灌式复合路面面层的铺装；

a.冷拌冷铺浇灌式复合路面面层组成：

b.冷拌冷铺浇灌式复合路面的铺筑：

步骤3)所述的冷拌液胶结料由乳化沥青、水性环氧树脂、固化剂、稳定剂组成，所述的冷拌液胶结料的制备工艺为：

将乳化沥青、水性环氧树脂、稳定剂按比例加入胶体磨中，研磨15-30分钟后，再加入固化剂；乳化沥青、水性环氧树脂、稳定剂的质量比例为100:(50-200):(1.0-5.0)；

步骤3)所述的冷拌冷铺基体混合料的孔隙率为22％-33％。

2.根据权利要求1所述的一种沥青路面车辙低碳快速化维修铺装方法，其特征在于：步骤3)所述的增效界面剂是由羧甲基纤维素钠与氯化铵按质量比例1:(2-4)组成。

3.根据权利要求1所述的一种沥青路面车辙低碳快速化维修铺装方法，其特征在于：所述的高粘度改性乳化沥青固含量为60％-65％，蒸发残留物的60℃动力粘度大于200000Pa.s。