CN113652915A - 一种道路施工工艺 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及路面建设领域，具体公开了一种道路施工工艺。道路施工工艺包括以下步骤：S1、对路基进行平整并碾压压实；S2、在路基上铺设混凝土基层，并压实养护；S3、在混凝土基层上方铺设路面层；所述S2步骤中的混凝土基层包括以下重量份的组分：15‑20份硅酸盐水泥、50‑70份多孔粗骨料、3‑8份增强纤维、13‑18份环氧树脂、5‑8份固化剂、0.5‑1份聚羧酸减水剂。本申请通过提高粗骨料的用量，去除细骨料，使混凝土中能够自然形成孔隙，同时采用多孔的粗骨料，能够便于水分的渗透，同时用高效的聚羧酸减水剂和水泥能够提高与粗骨料的粘合效果，同时添加环氧树脂和固化剂作为另一种胶凝材料，环氧树脂的胶凝效果好，能够显著提高混凝土基层的强度。

Description

一种道路施工工艺
技术领域
本发明涉及路面建设领域，尤其是涉及一种道路施工工艺。
背景技术
道路施工通常包括垫层、基层、面层等，不同层的结构和功能不同，路面设计对包括对不同层结构和组分的设计，现在的混凝土基层路面一般不能渗水，路面容易积水，且阻隔水流下渗，影响地下水和生态环氧，开发透水路面以便于雨水下渗时道路施工的研发方向之一。
相关技术可参考申请公开号为CN105040545A的中国发明专利，其公开了一种透水性路面结构，包括基础层，基础层下表面设有沥青磨耗层，沥青磨耗层通过混凝土砂浆粘接在基础层上，沥青磨耗层下表面设有透水层，透水层内置渗水管，渗水管不止一个，渗水管顶部均分别穿过沥青磨耗层及基础层设置，渗水管顶部与基础层上表面在同一水平面上，透水层下表面设有稀浆封层，稀浆封层通过密封胶粘接在透水层上，稀浆封层下表面设有底层，底层内置钢珠，钢珠不止一个，且钢珠均匀排列在底层上。
针对上述中的相关技术，发明人认为上述的方案通过设置管路的方式实现透水，透水性依赖于管道位置，靠近管道的位置透水效果好，透水效果不均匀且混凝土基层较厚，管道的方式不便于施工。
发明内容
为了提高透水效果便于施工，本申请提供一种道路施工工艺。
本申请提供的一种道路施工工艺采用如下的技术方案：
一种道路施工工艺，包括以下步骤：
S1、对路基进行平整并碾压压实；
S2、在路基上铺设基层混凝土，并压实养护，形成混凝土基层；
S3、在混凝土基层上方铺设沥青料，养护形成路面层；
所述S2步骤中的基层混凝土包括以下重量份的组分：15-20份硅酸盐水泥、50-70份多孔粗骨料、3-8份增强纤维、13-18份环氧树脂、5-8份固化剂、0.5-1份聚羧酸减水剂、7-9kg水。
通过采用上述技术方案，通过提高粗骨料的用量，去除细骨料，使混凝土中能够自然形成孔隙，同时采用多孔的粗骨料，能够便于水分的渗透，同时由于渗水孔隙的增多，混凝土基层的强度会下降，采用高效的聚羧酸减水剂和水泥能够提高与粗骨料的粘合效果，同时添加环氧树脂和固化剂作为另一种胶凝材料，环氧树脂的胶凝效果好，能够显著提高混凝土基层的强度。
从混凝土材料和配比出发，保证混凝土的强度的同时提高透水性，可以按照一般路面正常施工，不用设置管道，操作便捷。
优选的，在所述S2步骤前先进行垫层铺设，所述垫层为工业废渣稳定土层，所述工业废渣的粒径为2-5mm，垫层厚度为9-12cm。
通过采用上述技术方案，垫层的设置能够改善土基的水稳情况，扩散载荷，减少土基变形，同时采用工业废渣作为垫层材料，能够回收再利用废料，节能环保。
优选的，所述粗骨料为废砖粒，所述废砖粒是粒径包括5-8mm和15-20mm两种，重量比为1:2。
通过采用上述技术方案，采用废砖制成的废砖粒作为粗骨料，废砖粒本身多孔，透水性好，通过将废砖的建筑废料进行破碎加工，用于铺路，符合节能环保理念，同时便于控制废砖粒的粒径，通过设置合适比例的粗细废砖粒，能够实现良好的级配关系，可以形成合适大小的孔隙，既可以实现透水，也可以保证合适的强度。
优选的，所述混凝土基层的制备工艺为：先将粗骨料和环氧树脂混合，放置30min；将硅酸盐水泥和增强纤维混合搅拌，加入多孔粗骨料和环氧树脂搅拌均匀，加入减水剂和水搅拌均匀，最后加入固化剂搅拌均匀。
通过采用上述技术方案，先将粗骨料和环氧树脂混合后放置，能够使粗骨料便面浸润环氧树脂然后加入硅酸盐水泥和纤维搅拌均匀后加水，能够实现纤维和水泥的均匀分布，提高纤维对混凝土的增强效果，最后加入固化剂，和粗骨料上的环氧树脂反应固化，能够提高粗骨料与胶凝材料的结合效果，从而提高混凝土强度。
优选的，所述环氧树脂为化学改性的水性环氧树脂，所述固化剂为水性环氧固化剂。
通过采用上述技术方案，化学改性的水性环氧树脂与水的融合效果好，使用水性环氧树脂和相应的水性环氧固化剂，能够提高环氧树脂与水泥和水的混合均匀性和结合效果，从而提高混凝土整体的强度。
优选的，所述增强纤维为质量比为1:0.8-1.2的钢纤维和聚丙烯纤维混合而成。
通过采用上述技术方案，将钢纤维和聚丙烯纤维进行配合，钢纤维比重大，有机聚丙烯纤维较轻，两者配合能够实现良好的纤维分布均匀性，从而对混凝土强度的加强效果更好，两者的质量比本领域的技术人员可以在此范围内进行常规调整。
优选的，所述沥青料包括以下重量份的组分：8-10份沥青、70-90份碎石、5-10份聚丙烯纤维、20-30份砂子。
通过采用上述技术方案，沥青路面中通过降低细集料的含量，并掺入纤维，以保证强度提高透水性。
优选的，所述路面层的施工工艺包括以下步骤：先将纤维、碎石和砂子混合均匀，然后向其中添加沥青，继续搅拌均匀；
进行铺设并压平，厚度为3-4cm，压平后在路面层表面扎孔，重复压平后扎孔步骤；
养护成型。
通过采用上述技术方案，路面层的施工先将纤维、碎石和砂子混合再添加沥青，能够提高混合效果，反复的压平扎孔能够提高路面层的强度，同时扎孔能够便于透水，使水分从路面层渗透下去。
优选的，所述碎石的粒径为1-13mm。
通过采用上述技术方案，控制碎石粒径能够控制路面层的情况，通过碎石粒径能够便于控制路面层的级配和透水性。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、通过提高粗骨料的用量，去除细骨料，使混凝土中能够自然形成孔隙，同时采用多孔的粗骨料，能够便于水分的渗透，采用高效的聚羧酸减水剂和水泥能够提高胶凝材料与粗骨料的粘合效果，同时添加环氧树脂和固化剂作为另一种胶凝材料，环氧树脂的胶凝效果好，能够显著提高混凝土基层的强度。
2、先将粗骨料和环氧树脂混合后放置，能够使粗骨料便面浸润环氧树脂然后加入硅酸盐水泥和纤维搅拌均匀后加水，能够实现纤维和水泥的均匀分布，提高纤维对混凝土的增强效果，最后加入固化剂，和粗骨料上的环氧树脂反应固化，能够提高粗骨料与胶凝材料的结合效果，从而提高混凝土强度。
3、化学改性的水性环氧树脂与水的融合效果好，使用水性环氧树脂和相应的水性环氧固化剂，能够提高环氧树脂与水泥和水的混合均匀性和结合效果，从而提高混凝土整体的强度。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
以下实施例和对比例中水性环氧树脂，水性环氧树脂固化剂均购自河北禄云防腐材料有限公司，货号001。
非水性环氧树脂，非水性环氧树脂固化剂也购自河北禄云防腐材料有限公司，为E-44环氧树脂和配套固化剂。
聚丙烯纤维长度为10cm，直径为0.7mm，钢纤维的长度为5cm，直径为1mm。
基层混凝土的制备例
制备例1
基层混凝土采用以下方法制备：
分别称取15kg硅酸盐水泥、50kg多孔粗骨料、3kg增强纤维、13kg环氧树脂、5kg固化剂、0.5kg聚羧酸减水剂、7kg水。
多孔粗骨料为废砖粒，废砖粒是粒径包括5-8mm和15-20mm两种，两种粒径的废砖粒的重量比为1:2。
增强纤维为质量比为1:1.2的钢纤维和聚丙烯纤维混合而成。
其中环氧树脂为化学改性的水性环氧树脂，固化剂为水性环氧固化剂。
先将粗骨料和环氧树脂在搅拌机内搅拌1min，混合均匀，然后放置30min；将硅酸盐水泥和增强纤维加入搅拌机混合搅拌1min，加入多孔粗骨料和环氧树脂搅拌2min，加入减水剂和水搅拌1min，最后加入固化剂搅拌1min。搅拌机的转速为600r/min。制成基层混凝土。
制备例2
基层混凝土采用以下方法制备：
分别称取18kg硅酸盐水泥、60kg多孔粗骨料、5kg增强纤维、15kg环氧树脂、6kg固化剂、0.7kg聚羧酸减水剂、8kg水。
先将粗骨料和环氧树脂在搅拌机内搅拌1min，混合均匀，然后放置30min；将硅酸盐水泥和增强纤维加入搅拌机混合搅拌1min，加入多孔粗骨料和环氧树脂搅拌2min，加入减水剂和水搅拌1min，最后加入固化剂搅拌1min。搅拌机的转速为600r/min。制成基层混凝土。
制备例3
基层混凝土采用以下方法制备：
分别称取20硅酸盐水泥、70kg多孔粗骨料、8kg增强纤维、18kg环氧树脂、8kg固化剂、1kg聚羧酸减水剂、9kg水。
先将粗骨料和环氧树脂在搅拌机内搅拌1min，混合均匀，然后放置30min；将硅酸盐水泥和增强纤维加入搅拌机混合搅拌1min，加入多孔粗骨料和环氧树脂搅拌2min，加入减水剂和水搅拌1min，最后加入固化剂搅拌1min。搅拌机的转速为600r/min。制成基层混凝土。
实施例
实施例1
一种道路施工工艺，包括以下步骤：
（1）对路基进行平整并碾压压实。
（2）铺设垫层，垫层为工业废渣稳定土层，工业废渣的粒径为2-5mm，垫层厚度为10-15cm。
（2）将制备好的基层混凝土在垫层上进行铺设，铺设厚度为9cm，并压实养护，形成混凝土基层。
其中基层混凝土采用制备例1制备而成。
（3）在混凝土基层上方铺设沥青料，养护形成路面层。
沥青料的制备包括以下步骤：
称取8kg沥青、70kg碎石、5kg聚丙烯纤维、20kg砂子。
先将纤维、碎石和砂子在搅拌机内搅拌1min混合均匀，然后向其中添加沥青，继续搅拌2min；搅拌机转速为600r/min。
其中碎石的粒径为1-13mm。
路面层的施工工艺包括以下步骤：
进行铺设并压平，压平后在路面层表面扎孔，重复压平后扎孔步骤；
养护成型。
实施例2
一种道路施工工艺，与实施例1的区别在于，基层混凝土采用制备例2制成的。
实施例3
一种道路施工工艺，与实施例1的区别在于，基层混凝土采用制备例3制成的。
实施例4
一种道路施工工艺，与实施例1的区别在于，粗骨料采用等大的陶粒制成。
实施例5
一种道路施工工艺，与实施例1的区别在于，废砖粒的粒径一致，均为5-8mm。
实施例6
一种道路施工工艺，与实施例1的区别在于，废砖粒的粒径一致，均为15-20mm。
实施例7
一种道路施工工艺，与实施例1的区别在于，环氧树脂采用非水性环氧树脂，相应的固化剂采用非水性环氧树脂固化剂。
实施例8
一种道路施工工艺，与实施例1的区别在于，沥青料的组分含量不同，采用8kg沥青、70kg碎石、5kg聚丙烯纤维、30kg砂子。
实施例9
一种道路施工工艺，与实施例1的区别在于，沥青料的组分含量不同，采用8kg沥青、70kg碎石、5kg聚丙烯纤维、40kg砂子。
实施例10
一种道路施工工艺，与实施例1的区别在于，沥青料的组分含量不同，采用8kg沥青、90kg碎石、5kg聚丙烯纤维、20kg砂子。
实施例11
一种道路施工工艺，与实施例1的区别在于，沥青料的组分含量不同，采用8kg沥青、100kg碎石、5kg聚丙烯纤维、20kg砂子。
实施例12
一种道路施工工艺，与实施例1的区别在于，沥青的制备工艺压平后不扎孔。
对比例
对比例1
一种道路施工工艺，与实施例1的区别在于，基层混凝土采用以下方法制备：
分别称取20kg硅酸盐水泥、78kg粗骨料、46kg砂子、1kg聚羧酸减水剂、8kg水。
先将粗骨料和环氧树脂在搅拌机内搅拌1min，混合均匀，然后放置30min；将硅酸盐水泥和增强纤维加入搅拌机混合搅拌1min，加入多孔粗骨料和环氧树脂搅拌2min，加入减水剂和水搅拌1min，最后加入固化剂搅拌1min。搅拌机的转速为600r/min。制成基层混凝土。
对比例2
一种道路施工工艺，与实施例1的区别在于，基层混凝土中不含有环氧树脂和固化剂，硅酸盐水泥增加至30kg，水增加至13kg。
对比例3
一种道路施工工艺，与实施例1的区别在于，使用等质量的碎石取代多孔粗骨料。
性能检测试验
1、按照实施例1-7和对比例1-3制成基层混凝土，并根据《普通混凝土力学性能试验方案标准》GB/T 50081-2019制备试块，进行抗压强度测试，结果录入表1。
2、按照实施例1、8-12制成沥青料，也据《普通混凝土力学性能试验方案标准》GB/T50081-2019制备试块，进行抗压强度测试，结果录入表2。
3、对于材料透水性测试，按照实施例1-7和对比例1-3制成基层混凝土，并制成100mm*100mm*100mm的试块，在试块顶部放置直径小于100mm的相同大小的上下贯通的透明圆筒，并将圆筒与试块表面压实采用密封胶密封，保证不漏水，向圆筒内注入等高度的水，记录水位下降10cm所用的时间，测量三次并取平均值录入表1。
4、按照实施例1、8-11制成沥青料，并制成100mm*100mm*100mm的试块，并在上下表面扎贯通孔，实施例12的沥青料制成的试块上不扎孔，采用与上述3中相同的测试方向进行透水性测试，测量三次并取平均值录入表2。
表1
实施例 基层混凝土抗压强度/Mpa 基层混凝土透水时间/s
实施例1 25.3 53.3
实施例2 25.4 53.2
实施例3 25.3 53.3
实施例4 25.3 53.4
实施例5 26.1 54.7
实施例6 24.8 51.1
实施例7 24.3 53.1
对比例1 25.6 >120s
对比例2 22.1 50.1
对比例3 26.7 61.4
表2
实施例 沥青料抗压强度/Mpa 沥青料透水时间/s
实施例8 5.8 30.6
实施例9 6.2 32.1
实施例10 5.6 29.3
实施例11 5.2 27.4
实施例12 6.4 47.5
结合实施例1-3和对比例1并结合表1可以看出，相对于传统的混凝土路面结构，本申请的基层混凝土的强度可以达到普通混凝土的强度，渗水时间减小，透水性大大增加，能够使路面积水有效透过混凝土路面渗入地下。
结合实施例1和对比例2并结合表1可以看出，不采用环氧树脂，完全使用水泥进行粗骨料之间的联结固化，混凝土的抗压强度较低，环氧树脂能够显著增强混凝土的强度。
结合实施例1和对比例3并结合表1可以看出，采用碎石作为粗骨料，渗透时间增加，影响材料的透水性。
结合实施例1和实施例4并结合表1可以看出，废砖粒作为多空粗骨料，抗压强度和透水性均与陶粒近似，废砖粒显然更环保。
结合实施例1和实施例5-6并结合表1可以看出，废砖粒的粒径都采用较小粒径，会降低透水性，废砖粒都采用大粒径，会降低材料抗压强度。
结合实施例1和实施例7并结合表1可以看出，采用水性环氧树脂和水性环氧固化剂比非水性的强度更高，可能是因为水性环氧树脂和水性固化剂与水泥和水的相容性高，混合更均匀，从而与骨料之间的连接效果更均匀一致。
结合实施例1和实施例8-11并结合表1可以看出，碎石与砂子的比例越高，材料的透水性越好，但强度越低，当砂子的比例过多时，材料的透水性收到较大影响，碎石的比例过高时，材料的强度受到较大影响。
结合实施例1和实施例12并结合表1可以看出，沥青料不扎孔对透水性有一定的影响。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种道路施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、对路基进行平整并碾压压实；
S2、在路基上铺设基层混凝土，并压实养护，形成混凝土基层；
S3、在混凝土基层上方铺设沥青料，养护形成路面层；
所述S2步骤中的基层混凝土包括以下重量份的组分：15-20份硅酸盐水泥、50-70份多孔粗骨料、3-8份增强纤维、13-18份环氧树脂、5-8份固化剂、0.5-1份聚羧酸减水剂、7-9kg水。
2.根据权利要求1所述的一种道路施工工艺，其特征在于：在所述S2步骤前先进行垫层铺设，所述垫层为工业废渣稳定土层，所述工业废渣的粒径为2-5mm，垫层厚度为9-12cm。
3.根据权利要求1所述的一种道路施工工艺，其特征在于：所述粗骨料为废砖粒，所述废砖粒是粒径包括5-8mm和15-20mm两种，重量比为1:2。
4.根据权利要求1所述的一种道路施工工艺，其特征在于：所述基层混凝土的制备工艺为：先将粗骨料和环氧树脂混合，放置30min；将硅酸盐水泥和增强纤维混合搅拌，加入多孔粗骨料和环氧树脂搅拌均匀，加入减水剂和水搅拌均匀，最后加入固化剂搅拌均匀。
5.根据权利要求1所述的一种道路施工工艺，其特征在于：所述环氧树脂为化学改性的水性环氧树脂，所述固化剂为水性环氧固化剂。
6.根据权利要求1所述的一种道路施工工艺，其特征在于：所述增强纤维为质量比为1:0.8-1.2的钢纤维和聚丙烯纤维混合而成。
7.根据权利要求1所述的一种道路施工工艺，其特征在于：所述沥青料包括以下重量份的组分：8-10份沥青、70-90份碎石、5-10份聚丙烯纤维、20-30份砂子。
8.根据权利要求7所述的一种道路施工工艺，其特征在于：所述路面层的施工工艺包括以下步骤：先将聚丙烯纤维、碎石和砂子混合均匀，然后向其中添加沥青，继续搅拌均匀形成沥青料；
进行铺设并压平，压平后在路面层表面扎孔，重复压平后扎孔步骤；
养护成型。
9.根据权利要求7所述的一种道路施工工艺，其特征在于：所述碎石的粒径为1-13mm。
CN202110962656.1A 2021-08-20 2021-08-20 一种道路施工工艺 Active CN113652915B (zh)

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