CN114197266A - 一种路床快速施工工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及道路施工的技术领域，更具体地说，它涉及一种路床快速施工工艺，包括如下步骤：S1：摊平路床：将路床的杂物去除，摊平并震实；S2：路床限宽：对路床进行限宽，并在路床的两侧安装挡板；S3：骨料摊铺：将骨料摊铺于路床，整平并震实；S4：摊铺路床：将改性沥青加热至160‑180℃，并摊铺于路床的骨料上，再将改性沥青进行整平，使改性沥青掺和骨料；S5：碾压收面：分四次进行碾压；碾压结束后，当路面温度低于45℃时，开放交通；本申请具有施工效率高的优点。

Description

一种路床快速施工工艺

技术领域

本申请涉及道路施工的技术领域，更具体地说，它涉及一种路床快速施工工艺。

背景技术

近年来，随着社会经济的发展，人们的生活水平提高，车辆保有率及路面车流量也不断地增多，使得城市不断地扩张和改造行车路面，因此在交通方面，城市需要重新修建道路或者扩大道路。

通常路面的道路修建施工有两种方式，有采用水泥混凝土进行修复路面，但路面养护困难，且施工的周期长，进而使施工效率低；而采用沥青进行填充路面，具有噪音低、不扬尘易清洗、养护维修简便、原料可再生利用、适宜分期修建、施工期短等优点，且能够提高施工效率，但普通的沥青耐老化性差，耐久性差、平整度保持性差，不仅沥青沉降部分会使平整度劣化，而且材料软化易形成车辙。

由于通常普通的路床施工工艺，施工过程较为繁琐，施工时间延长，且路面所使用的水泥混凝土和沥青等填料不易加工，进而使施工效率低。

发明内容

为了提高施工效率，本申请提供一种路床快速施工工艺。

本申请提供的一种路床快速施工工艺采用如下的技术方案：

一种路床快速施工工艺，包括如下步骤：

S1：摊平路床：将路床的杂物去除，摊平并震实；

S2：路床限宽：对路床进行限宽，并在路床的两侧安装挡板；

S3：骨料摊铺：将骨料摊铺于路床，整平并震实；

S4：摊铺路床：将改性沥青加热至160-180℃，并摊铺于路床的骨料上，再将改性沥青进行整平，使改性沥青掺和骨料；

S5：碾压收面：当改性沥青的温度降为120-140℃时，进行第一次碾压，当改性沥青的温度降为100-120℃时，进行第二次碾压，当改性沥青的温度降为80-100℃时，进行第三次碾压；当改性沥青的温度降为60-80℃时，进行第四次碾压；碾压结束后，当路面温度低于45℃时，开放交通。

通过采用上述的施工工艺，具有操作简单，施工效率高的优点，通过将路床的杂物去除，再将路床摊平和震实，使路床的地基牢固；而通过对路床进行限宽，减少填料的骨料从路床两侧分散，提高施工效率；通过骨料摊铺，以使骨料稳定，进行形成稳定的地基；普通的沥青耐老化性差、耐久性差以及可塑性差，而采用通过改性得到的改性沥青具有可塑性好、耐候性好、耐老化性好以及粘结性好等优点，能够提高改性沥青的加工性能，使改性沥青快速掺和骨料，快速定型成改性沥青路面；再通过多次反复的碾压，使改性沥青与骨料充分掺和，进而形成稳定的改性沥青路面，缩短加工时长，进而提高施工效率。

优选的，所述骨料由以下重量份原料组成；

粗碎石：1000-1500份

细碎石：300-550份

砂砾：100-200份。

通过选用粗碎石、细碎石、沙砾混合使用，形成稳定的路基，便于改性沥青的掺和。

优选的，所述粗碎石的粒径为13-18mm，所述细碎石的粒径为5-12mm，所述砂砾的粒径为0.5-1mm。

通过上述技术方案，该范围的粒径，能够形成一定的孔隙，便于与改性沥青的充分掺和。

优选的，所述骨料的摊铺厚度为4-7cm，所述第一次碾压的碾压速度为2～5km/h，所述第二次碾压的碾压速度为2～5km/h，所述第三次碾压的碾压速度为5～8km/h，所述第四次碾压的碾压速度为5～8km/h。

以上碾压速度为本申请较佳碾压速度，能够快速使改性沥青掺和骨料，提高施工效率。

优选的，所述改性沥青由包含以下重量份的原料制成：

沥青：80-85份

改性SEBS：5-10份

双二五：1-2份

橡胶粉：5-10份

填充剂：1-3份

增塑剂：0.5-1份

稳定剂：3-5份。

通过上述技术方案，所选的原料和原料的重量份，均为本申请的较佳原料和原料的重量份范围；通过加入橡胶粉具有较好的弹性，通过加入改性SEBS具有可塑性好、粘结性好、稳定性好、耐老化性好以及耐候性好等，且改性SEBS具有较好的共混性和溶解性，能够与橡胶粉、沥青进行复合改性，得到改性沥青，使改性沥青获得较好的可塑性、稳定性、耐老化性、粘结性以及耐候性等性能。

填充剂进一步提高改性沥青的稳定性、耐老化性以及耐摩擦性；双二五促进改性沥青硫化，提高改性沥青的纯度；稳定剂具有粘附作用，提高改性沥青的粘结性，使改性沥青更容易与骨料掺和，使路面结实，提高路面耐久性，而塑化剂进一步提高改性沥青的可塑性，提高改性沥青的加工性能，使改性沥青更容易掺和骨料，进而提高施工效率。

优选的，所述改性沥青的制备包括如下步骤：

步骤1：称取80-85重量份沥青和3-5重量份改性SEBS，加热180℃-190℃，搅拌均匀，得到混合物Ⅰ，备用：

步骤2：称取5-10重量份橡胶粉，加入至步骤1得到的混合物Ⅰ中，搅拌均匀，得到混合物Ⅱ，备用；

步骤3：称取1-2重量份双二五，加入至步骤2得到的混合物Ⅱ中，搅拌均匀，反应3-8h，制得混合物Ⅲ；

步骤4：称取1-3重量份称取填充剂、0.5-1重量份增塑剂以及3-5重量份稳定剂，一并加入至步骤3制得的混合物Ⅲ中，搅拌1-2h，冷却至常温，粉碎，过筛200-300目，得到改性沥青。

通过加入通过搅拌加热，使改性SEBS、改性沥青、橡胶粉进行复合，加入的双二五起到硫化作用，提高橡胶粉与改性沥青充分混合度，再加入而填充剂、增塑剂、稳定剂，使改性沥青的综合性能提高。

优选的，所述改性SEBS的制备包括如下步骤：

步骤一：称取10-20重量份SEBS和称取150-200重量份四氯化碳，搅拌溶解，得到混合物A；

步骤二：称取0.5-1重量份亚硫酸钠，加入至步骤一得到的混合物A中，搅拌均匀，加热至35℃-50℃，反应3-5h，制得混合物B；

步骤三：称取1-2重量份质量分数为70-75％的浓硫酸，加入至步骤二制得的混合物B中，搅拌均匀，加热55℃-75℃，反应6-12h，制得混合物C；

步骤四：称取2-3重量份甲基丙烯酸，加入至步骤三制得的混合物C中，反应0.5-1h，冷却至常温，将四氯化碳回收，过滤，用质量分数为70-75％的乙醇溶液冲洗，过水，干燥，得到改性SEBS。

SEBS具有耐热性、耐侯性、可塑性等优点，但是SEBS的分子链上不含极性或反应型基团，极大限制了SEBS的使用，通过将SEBS溶解四氯化碳有利于分散溶解作用，减少SEBS团聚或出现物理凝胶；分段加入亚硫酸钠和浓硫酸，使磺酸基充分与SEBS反应；甲基丙烯酸作为终止剂，使反应停止；通过改性的SEBS含有极性基团，使改性SEBS更容易与橡胶粉和沥青进行复合，进而使得到的改性沥青具有更好的耐热性、稳定性、耐侯性、可塑性以及粘结性，便于改性沥青掺和骨料，提高施工效率。

优选的，所述填充剂为碳酸钙和/或炭黑，能够填充和分散改性沥青，使改性沥青获得较好的耐摩擦性。

优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯。

邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯具有良好的综合性能，混合性能好，增塑效率高，耐热性和耐候性良好，增塑剂的小分子能够插入到聚合物分子链之间，削弱了聚合物分子链间的引力，增大了它们之间的距离，增加了聚合物分子链的移动可能，降低了聚合物分子链间的缠结，使改性沥青在较低的温度下就可发生玻璃化转变，提高改性沥青的可塑性，使改性沥青更容易掺和骨料，提高施工效率。

优选的，所述稳定剂为硅酸镁铝和/或乙基纤维素，提高改性沥青的稳定性。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、本申请采用的施工工艺，具有操作简单，施工效率高的优点，通过在沥青降温的过程进行反复的碾压，使改性沥青与骨料充分掺和，同时改性沥青具有较好的耐热性、稳定性、耐侯性、可塑性以及粘结性，能够加快改性沥青与骨料的掺速率，进而提高施工效率；

2、本申请中优选采用改性沥青，通过加入改性SEBS具有耐热性、稳定性、耐侯性、可塑性以及粘结性等，且具有较好的相容性，能与沥青、橡胶粉进行复合，得到改性沥青，提高改性沥青的耐热性、稳定性、耐侯性、可塑性以及粘结性，使改性沥青更容易与骨料掺和，提高施工效率；

3、本申请的优选采用改性SEBS，通过改性的SEBS具有极性基团，更容易与橡胶粉、沥青复合相容，使改性沥青具有更好的耐热性、稳定性、耐侯性、可塑性以及粘结性，便于改性沥青掺和骨料，提高施工效率。

具体实施方式

表1原料的来源

表1中的原料厂家型号，均为实验过程中的助剂具体选择，用于支撑本申请的制备例和实施例，但在实际中，改性沥青的制备的原料，不仅限于来源于上述厂家型号。

改性SEBS的制备例

制备例1

一种改性SEBS的制备，包括如下步骤：

步骤一：称取20g的SEBS和称取200g的四氯化碳，放入带加热套的500mL三颈瓶中，使用高速搅拌机进行搅拌，使SEBS完全溶解，得到混合物A；

步骤二：称取1g的亚硫酸钠，加入步骤一得到的混合物A中，搅拌均匀，使亚硫酸钠溶解，加热至40℃，恒温反应5h，制得混合物B；

步骤三：称取2g质量分数为75％的浓硫酸，加入至步骤二制得的混合物B中，加热至75℃，反应12h，制得混合物C；

步骤四：称取3g的甲基丙烯酸，加入至步骤三制得的混合物C中，搅拌均匀，反应1h，冷却至常温，并将四氯化碳进行回收，过滤，并用质量分数为75％的乙醇溶液进行冲洗，再用去离子水进行冲洗，并放入50℃的烘箱中，进行干燥，用粉碎机进行粉碎，得到改性SEBS。

制备例2

一种改性SEBS的制备，包括如下步骤：

步骤一：称取15g的SEBS和称取150g的四氯化碳，放入带加热套的500mL三颈瓶中，使用高速搅拌机进行搅拌，使SEBS完全溶解，得到混合物A；

步骤二：称取0.75g的亚硫酸钠，加入步骤一得到的混合物A中，搅拌均匀，使亚硫酸钠溶解，加热至40℃，恒温反应4h，制得混合物B；

步骤三：称取1.5g质量分数为72％的浓硫酸，加入至步骤二制得的混合物B中，加热至60℃，反应10h，制得混合物C；

步骤四：称取2.5g的甲基丙烯酸，加入至步骤三制得的混合物C中，搅拌均匀，反应50min，冷却至常温，并将四氯化碳进行回收，过滤，并用质量分数为73％的乙醇溶液冲洗，再用去离子水进行冲洗，并放入50℃的烘箱中，进行干燥，使用粉碎机进行粉碎，得到改性SEBS。

制备例2

一种改性SEBS的制备，包括如下步骤：

步骤一：称取10g的SEBS和称取100g的四氯化碳，放入带加热套的500mL三颈瓶中，使用高速搅拌机进行搅拌，使SEBS完全溶解，得到混合物A；

步骤二：称取0.5g的亚硫酸钠，加入步骤一得到的混合物A中，搅拌均匀，使亚硫酸钠溶解，加热至35℃，恒温反应4h，制得混合物B；

步骤三：称取1.0g的质量分数为70％的浓硫酸，加入至步骤二制得的混合物B中，加热至55℃，反应6h，制得混合物C；

步骤四：称取2g的甲基丙烯酸，加入至步骤三制得的混合物C中，搅拌均匀，反应30min，冷却至常温，并将四氯化碳进行回收，过滤，并用质量分数为70％的乙醇溶液冲洗，再用去离子水进行冲洗，并放入50℃的烘箱中，进行干燥，使用粉碎机进行粉碎，得到改性SEBS。

改性沥青的制备例

制备例4

一种改性沥青，通过如下步骤制得：

步骤1：称取85g的沥青和5g的改性SEBS，放入带加热套500mL的三颈瓶中，使用高速搅拌机进行搅拌,加热至190℃，使沥青和改性SEBS溶解，制得混合物Ⅰ，备用：

步骤2：称取10g的橡胶粉，加入步骤1的混合物Ⅰ中，搅拌至橡胶粉混合均匀，得到混合物Ⅱ，备用；

步骤3：称取2g的双二五，加入步骤2得到的混合物Ⅱ中，搅拌至双二五溶解，反应8h，制得混合物Ⅲ；

步骤4：称取3g碳酸钙、1g的邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、2g的硅酸镁铝以及3g的乙基纤维素，一并加入至步骤3制得的混合物Ⅲ中，搅拌使碳酸钙、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、硅酸镁铝以及乙基纤维素溶解，反应2h，冷却至常温，用粉碎机进行粉碎，得到改性沥青。

表2制备例4-7各原料的含量

实施例

实施例1

一种路床快速施工工艺，包括如下步骤：

S1：摊平路床：将路面的杂物去除，用摊平机将路床摊平，再用震动机震实路床；

S2：路床限宽：对路床进行测量宽度，并在路床的两侧安装挡板；

S3：骨料摊铺：将1200Kg的粒径为13-18mm粗碎石、500Kg的粒径为5-12mm细碎石、150Kg的粒径为1mm砂砾加入全自动混合机中，混合均匀，再用摊铺机将其摊铺于路床表面，平地机整平将其整平，再用震动机震实，得到摊铺厚度为5cm的骨料；

S4：摊铺路床：将500Kg的改性沥青加入沥青再生机中进行加热至170℃，使改性沥青熔融，再将熔融的改性沥青，用摊铺机摊铺于路床的骨料上，使熔融的改性沥青掺和于细碎石和粗碎石的缝隙中，并将缝隙充满，再用整平机将对改性沥青进行整平；

S5：碾压收面：用温度计测试路床表面的温度，当路床表面的温度降低至130℃时，利用碾压机以速度为3km/h对路床表面的改性沥青进行第一次碾压，当路床表面的温度降低至110℃时，利用碾压机以速度为3.5km/h对路床表面的改性沥青进行第二次碾压，当路床表面的温度降低至90℃时，利用碾压机以速度为4km/h对路床表面的改性沥青进行第三次碾压，当路床表面的温度降低至70℃时，利用碾压机以速度为6.5km/h对路床表面的改性沥青进行第四次碾压；碾压结束后，待路面温度低于45℃后，便可开放交通。

实施例2-7

实施例2-7与实施例1的区别在于改性沥青的来源，具体如下表3所示：

表3实施例1-7中改性沥青的来源及施工工艺参数

应用对比例

对比例1

对比例1与实施例1-7的不同之处在于制备例中的改性沥青等均量替换沥青。

对比例2

对比例2与实施例1-7的不同之处在于制备例中的改性SEBS等均量替换成环氧树脂。

性能检测试验

将实施例1-7和对比例1-2进行性能测试。

检测方法/试验方法

1、入针度检测方法

根据国家标准GBT4509-1998进行检测。

2、软化点检测方法

根据国家标准GBT1633-2000进行检测。

3、延度检测方法

根据国家标准GBT4508-2010进行检测。

表4实施例1-7和对比例1-2的实验数据

结合实施例2-7和实施例1并结合表4可以看出，实施例2-7的软化点、入针度以及延度均比实施例1中的好，说明通过本申请的制备方法得到改性沥青的耐老化性、可塑性以及稳定性等性能均比市售的改性沥青好，进而说明，通过本申请的制备方法得到的改性沥青更容易掺和骨料,缩短施工时长，提高施工效率。

结合实施例5和实施例3并结合表4可以看出，实施例3的软化点、入针度以及延度均比对比例5中的好，说明制备例5得到的改性SEBS与沥青的复合效果，比制备例7中得到的改性SEBS与沥青的复合效果好，进一步说明制备例5中采用本申请SEBS的制备方法得到的改性SEBS的含量更高，进而通过改性SEBS复合得到的改性沥青具有较好的耐老化性、可塑性以及稳定性等，使改性沥青更容易掺和骨料,缩短施工时长，提高施工效率。

结合实施例1-7和对比例1并结合表4可以看出，实施例1-7的软化点、入针度以及延度均比对比例1中的好，说明本申请制得的改性沥青的耐老化性、可塑性以及稳定性等性能均比市售普通沥青的好，进而说明，使用本申请的改性沥青更容易掺和骨料,使施工时长缩短，提高施工效率。

结合实施例1-7和对比例2并结合表4可以看出，实施例1-7的软化点、入针度以及延度均比对比例2中的好，说明通过改性SEBS与沥青的复合效果，比环氧树脂与沥青的复合效果更好，进而通过改性SEBS复合得到的改性沥青具有较好的耐老化性、可塑性以及稳定性等，使改性沥青更容易掺和骨料,缩短施工时长，提高施工效率。

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 (10)

1.一种路床快速施工工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1：摊平路床：将路床的杂物去除，摊平并震实；

S2：路床限宽：对路床进行限宽，并在路床的两侧安装挡板；

S3：骨料摊铺：将骨料摊铺于路床，整平并震实；

S4：摊铺路床：将改性沥青加热至160-180℃，并摊铺于路床的骨料上，再将改性沥青进行整平，使改性沥青掺和骨料；

S5：碾压收面：当改性沥青的温度降为120-140℃时，进行第一次碾压，当改性沥青的温度降至100-120℃时，进行第二次碾压，当改性沥青的温度降至80-100℃时，进行第三次碾压；当改性沥青的温度降至60-80℃时，进行第四次碾压；碾压结束后，当路面温度低于45℃时，开放交通。

2.根据权利要求1所述的一种路床快速施工工艺，其特征在于，所述骨料由以下重量份原料组成；

粗碎石：1000-1500份

细碎石：300-550份

砂砾：100-200份。

3.根据权利要求2所述的一种路床快速施工工艺，其特征在于，所述粗碎石的粒径为13-18mm，所述细碎石的粒径为5-12mm，所述砂砾的粒径为0.5-1mm。

4.根据权利要求1所述的一种路床快速施工工艺，其特征在于：所述骨料的摊铺厚度为4-7cm，所述第一次碾压的碾压速度为2～5km/h，所述第二次碾压的碾压速度为2～5km/h，所述第三次碾压的碾压速度为5～8km/h，所述第四次碾压的碾压速度为5～8km/h。

5.根据权利要求1所述的一种路床快速施工工艺，其特征在于，所述改性沥青由包含以下重量份的原料制成：

沥青：80-85份

改性SEBS：5-10份

双二五：1-2份

橡胶粉：5-10份

填充剂：1-3份

增塑剂：0.5-1份

稳定剂：3-5份。

6.根据权利要求5所述的一种路床快速施工工艺，其特征在于，所述改性沥青的制备包括如下步骤：

步骤1：称取80-85重量份沥青和3-5重量份改性SEBS，加热180℃-190℃，搅拌均匀，得到混合物Ⅰ，备用；

步骤2：称取5-10重量份橡胶粉，加入至步骤1得到的混合物Ⅰ中，搅拌均匀，得到混合物Ⅱ，备用；

步骤3：称取1-2重量份双二五，加入至步骤2得到的混合物Ⅱ中，搅拌均匀，反应3-8h，制得混合物Ⅲ；

步骤4：称取1-3重量份称取填充剂、0.5-1重量份增塑剂以及3-5重量份稳定剂，一并加入至步骤3制得的混合物Ⅲ中，搅拌1-2h，冷却至常温，粉碎，过筛200-300目，得到改性沥青。

7.根据权利要求5或6所述的一种路床快速施工工艺，其特征在于，所述改性SEBS的制备包括如下步骤：

步骤一：称取10-20重量份SEBS和称取150-200重量份四氯化碳，搅拌溶解，得到混合物A；

步骤二：称取0.5-1重量份亚硫酸钠，加入至步骤一得到的混合物A中，搅拌均匀，加热至35℃-50℃，反应3-5h，制得混合物B；

步骤三：称取1-2重量份质量分数为70-75%的浓硫酸，加入至步骤二制得的混合物B中，搅拌均匀，加热55℃-75℃，反应6-12h，制得混合物C；

步骤四：称取2-3重量份甲基丙烯酸，加入至步骤三制得的混合物C中，反应0.5-1h，冷却至常温，将四氯化碳回收，过滤，用质量分数为70-75%的乙醇溶液冲洗，过水，干燥，得到改性SEBS。

8.根据权利要求5或6所述的一种路床快速施工工艺，其特征在于：所述填充剂为碳酸钙和/或炭黑。

9.根据权利要求5或6所述的一种路床快速施工工艺，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯。

10.根据权利要求5或6所述的一种路床快速施工工艺，其特征在于：所述稳定剂为硅酸镁铝和/或乙基纤维素。