CN114561845A - 排水降噪沥青路面及其施工工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种排水降噪沥青路面及其施工工艺，涉及路面铺装工程的领域，排水降噪沥青路面，包括自下而上依次设置的基层、多孔沥青路面层；所述多孔沥青路面层由包含以下重量份的原料制成：沥青10‑15份、包覆有加强层的玄武岩70‑90份、细集料20‑30份，其中所述包覆有加强层的玄武岩包括玄武岩以及包覆于所述玄武岩上的加强层，所述加强层上具有多个与玄武岩内部第一孔隙连通的第二孔隙；其施工工艺，包括如下步骤：S1、开挖沟槽，并将槽底夯实；S2、将沥青、包覆有加强层的玄武岩和细集料搅拌混合均匀，得铺设原料；S3、在槽底铺设基层，在基层的上表面采用铺设原料铺设多孔沥青路面层。本申请具有提高排水降噪沥青路面的抗压强度的效果。

Description

排水降噪沥青路面及其施工工艺

技术领域

本申请涉及路面铺装工程的领域，尤其是涉及一种排水降噪沥青路面及其施工工艺。

背景技术

交通噪声作为噪声污染的一种，对居民人群的干扰在许多国家已经超过其它噪声污染形式。交通噪音大部分来源于城市道路上车辆产生的噪音，车辆不仅在运转时会产生噪音，车辆与路面之间产生的泵气现象也会产生噪音，这些噪音的产生严重影响了城市市民的生活质量为了提高高等级公路的行车安全，国内进行了很多透排水沥青路面的应用研究。在沥青路面面层铺筑薄层的大空隙、开级配的沥青混合料。这样，在雨天水能够从其多孔的结构中排出，不会在路表形成水膜，减少了车辆漂滑及喷雾现象，提高沥青路面在潮湿气候的行车安全，同时空隙也能够吸收行车噪音，降低噪声污染。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：考虑到重载、超载交通条件下，对混合料的强度和稳定性的要求更高，而普通的排水路面铺装材料的承载能力不够，故有待改进

发明内容

为了提高排水降噪沥青路面的抗压强度，本申请提供一种排水降噪沥青路面及其施工工艺。

第一方面，本申请提供一种排水降噪沥青路面，采用如下的技术方案：

一种排水降噪沥青路面，包括自下而上依次设置的基层、多孔沥青路面层；

所述多孔沥青路面层由包含以下重量份的原料制成：沥青10-15份、包覆有加强层的玄武岩70-90份、细集料20-30份，其中所述包覆有加强层的玄武岩包括玄武岩以及包覆于所述玄武岩上的加强层，所述加强层上具有多个与玄武岩内部第一孔隙连通的第二孔隙。

通过采用上述技术方案，多孔沥青路面层既能够对路面的噪声进行吸声，降低交通噪声污染，同时也有助于对路面的积水进行导流，实现沥青路面的排水降噪；玄武岩质地坚硬，因此用玄武岩代替粗骨料有利于增强多孔沥青路面层的抗压强度，同时在玄武岩的表面包覆加强层对玄武岩进行进一步的加固，从而提高多孔沥青路面层的抗压强度，同时加强层表面的多个与玄武岩内部第一孔隙连通的第二孔隙，既能够保证多孔沥青路面层良好的透水性，也有利于进一步提升多孔沥青路面层的吸声效果，从而进一步减小交通的噪声污染。

可选的，所述加强层包括由玄武岩中心依次向外布设的粘接层和强化层，所述粘接层上具有多个连通孔隙，所述强化层上具有多个透水孔隙，所述连通孔隙和所述透水孔隙相连通形成第一孔隙；

所述粘接层由包含以下重量份的原料制成：硅藻土15-23份、造孔剂3-5份、水10-15份；

所述强化层由包含以下重量份的原料制成：碳酸钙15-20份、活性氧化铝微粉15-20份和氯化钾3-5份。

通过采用上述技术方案，硅藻土和造孔剂相配合既能够使加强层紧密的包覆于玄武岩的表面，同时也有利于使粘接层形成多孔与强化层上形成的多孔相配合构筑第二孔隙，实现加强层上第二孔隙与玄武岩上第一孔隙的连通，从而达到排水降噪的目的；硅藻土也能够增强玄武岩的强度，从而有利于提高多孔沥青路面层的抗压强度；碳酸钙、活性氧化铝微粉和氯化钾反应生成六铝酸钙，六铝酸钙质地极硬，从而对玄武岩的表面进行加强，更好的提高多孔沥青路面层的抗压强度。

可选的，所述造孔剂为碳酸氢铵。

通过采用上述技术方案，碳酸氢铵价廉易得，能够降低包覆有加强层的玄武岩的生产成本。

可选的，所述多孔沥青路面层的制备方法为：

1)：对硅藻土进行研磨，将研磨后的硅藻土与造孔剂和水进行搅拌混合均匀，得浆体；

2)：将浆体采用雾状喷涂在玄武岩的表面，得中间体；

3)：将碳酸钙、活性氧化铝微粉和氯化钾搅拌混合均匀，得混合粘附原料；

4)：将中间体放入粘附原料中并不断的滚动，得预备体；

5)：先在100-120℃下对预备体进行烘干，然后在1300-1500℃下烧制2-4h，冷却后，得包覆有加强层的玄武岩。

通过采用上述技术方案，先用硅藻土、造孔剂和水制得浆体，既便于硅藻土在玄武岩表面的粘附，也有利于对粘附原料的粘附，以便将玄武岩与强化层进行更好的衔接；先对预备体进行烘干有利于包覆有加强层的玄武岩预成型，以便在后续的烧制过程中成型；对预备体烧制，既能够使硅藻土与玄武岩进行紧密包覆，也有利于六铝酸钙与粘接层的紧密包覆，使加强层与玄武岩不易脱离，提高包覆有加强层的玄武岩的耐用性，同时又有利于加强层第一空隙的生成。

可选的，所述喷涂的压力为3-5MPa。

通过采用上述技术方案，在此压力下将浆体喷涂于玄武岩上，有利于提高粘接层与玄武岩之间的紧密包覆，若喷涂压力高于5MPa则增加包覆有加强层的玄武岩的制作成本，若喷涂压力小于3MPa则使加强层在玄武岩上包覆的力度降低，使加强层易与玄武岩分离，降低排水降噪沥青路面的抗压强度。

可选的，所述玄武岩的粒径为5-15mm，连续级配。

通过采用上述技术方案，使排水降噪沥青路面具有优异的抗压强度和施工性能。

可选的，还包括混凝土层，所述混凝土层铺设于所述基层和所述多孔沥青路面层之间；所述混凝土层由包含以下重量份的原料制成：陶粒10-15份、水泥20-25份、水23-28份、细砂15-20份、减水剂0.1-0.3份。

通过采用上述技术方案，混凝土层对排水降噪沥青路面进行加厚，从而有利于增强排水降噪沥青路面的抗压强度，同时采用添加有陶粒的混凝土制成混凝土层，既能够保证混凝土的良好抗压强度，也有利于实现混凝土层良好的排水能力，提高排水降噪沥青路面的排水降噪性能。

可选的，还包括5-8重量份的木纤维。

通过采用上述技术方案，木纤维环保且具有良好的吸声作用，因此能够进一步提高排水降噪沥青路面的降噪能力，同时木纤维简单易得，降低了生产成本；基于混凝土层的强度效果考虑，木纤维的质量用量为5-8，例如5、6、6.5、7、8，以水泥的质量用量为1计，若木纤维过量时可能导致混凝土的强度不够而影响排水降噪沥青路面的抗压轻度。

第二方面，本申请提供一种排水降噪沥青路面的施工工艺，采用如下的技术方案：一种排水降噪沥青路面的施工工艺，包括如下步骤：

S1、开挖沟槽，并将槽底夯实；

S2、将沥青、包覆有加强层的玄武岩和细集料搅拌混合均匀，得铺设原料；

S3、在槽底铺设基层，在基层的上表面采用铺设原料铺设多孔沥青路面层。

通过采用上述技术方案，采用多孔沥青路面层铺设的排水降噪沥青路面既具有良好的抗压强度，也能够具有良好的排水和降噪能力。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.玄武岩质地坚硬，因此用玄武岩代替粗骨料有利于增强多孔沥青路面层的抗压强度，同时在玄武岩的表面包覆加强层对玄武岩进行进一步的加固，从而提高多孔沥青路面层的抗压强度，同时加强层表面的多个与玄武岩内部第一孔隙连通的第二孔隙，既能够保证多孔沥青路面层良好的透水性，也有利于进一步提升多孔沥青路面层的吸声效果，从而进一步减小交通的噪声污染；

2.硅藻土和造孔剂相配合既能够使加强层紧密的包覆于玄武岩的表面，同时也有利于使粘接层形成多孔与强化层上形成的多孔相配合构筑第二孔隙，实现加强层上第二孔隙与玄武岩上第一孔隙的连通，从而达到排水降噪的目的，碳酸钙、活性氧化铝微粉和氯化钾反应生成六铝酸钙，六铝酸钙质地极硬，从而对玄武岩的表面进行加强，更好的提高多孔沥青路面层的抗压强度；

3.木纤维环保且具有良好的吸声作用，因此能够进一步提高排水降噪沥青路面的降噪能力，同时木纤维简单易得，降低了生产成本。

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，予以说明的是：以下实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行，以下实施例中所有原料除特殊说明外均可来源于普通市售。

制备例

制备例1

包覆有加强层的玄武岩包括：玄武岩以及包覆于玄武岩上的加强层，加强层包括由玄武岩中心依次向外布设的粘接层和强化层，粘接层上具有多个连通孔隙，强化层上具有多个透水孔隙，连通孔隙和透水孔隙相连通形成第一孔隙，多个第一孔隙与玄武岩内部的多个第二孔隙相连通，其中粘接层和强化层各组分的用量如表1所示：

表1制备例1-3粘接层和强化层中各组分含量

其中玄武岩的粒径为18-25mm，连续级配，造孔剂为淀粉；

多孔沥青路面层的制备方法为：

1)：对硅藻土进行研磨，将研磨后的硅藻土与造孔剂和水进行搅拌混合均匀，搅拌速度为30r/min，搅拌时间为35min，得浆体；

2)：将浆体采用雾状喷涂在100Kg玄武岩的表面，喷涂压力为2MPa，喷涂厚度为3mm，得中间体；

3)：将碳酸钙、活性氧化铝微粉和氯化钾搅拌混合均匀，搅拌速度为50r/min，搅拌时间为40min，得混合粘附原料；

4)：将中间体放入粘附原料中并不断的滚动，滚动10min，得预备体；

5)：先在100℃下对预备体进行烘干，然后在1300℃下烧制4h，冷却至室温后，得包覆有加强层的玄武岩。

制备例2-3与制备例1的区别在于粘接层和强化层中各组分含量不同，制备例2-3中各组分的用量具体如表1所示。

制备例4

本制备例与制备例1的区别在于：将硅藻土替换为等量的黏土。

制备例5

本制备例与制备例3的区别在于：造孔剂为碳酸氢铵.

制备例6

本制备例与制备例5的区别在于：多孔沥青路面层的制备方法，5)中先在120℃下对预备体进行烘干，然后在1500℃下烧制2h。

制备例7

本制备例与制备例5的区别在于：多孔沥青路面层的制备方法，5)中先在115℃下对预备体进行烘干，然后在1400℃下烧制3h。

制备例8

本制备例与制备例7的区别在于：多孔沥青路面层的制备方法，2)喷涂的压力为4MPa。

制备例9

本制备例与制备例8的区别在于：玄武岩的粒径为5-15mm，连续级配。

实施例

实施例1

本申请实施例公开一种排水降噪沥青路面，包括自下而上依次设置的基层、多孔沥青路面层，其中基层由碎石铺设而成，多孔沥青路面层的组分含量如表2所示：

表2实施例1-3多孔沥青路面层中各组分含量

其中细集料为细砂，其中包覆有加强层的玄武岩采用制备例4中制得的包覆有加强层的玄武岩；

一种排水降噪沥青路面的施工工艺，包括如下步骤：

S1、开挖沟槽，并将槽底夯实；

S2、将沥青、包覆有加强层的玄武岩和细集料搅拌混合均匀，得铺设原料；

S3、在槽底铺设基层，在基层的上表面采用铺设原料铺设多孔沥青路面层，基层的厚度为40cm，多孔沥青路面层的厚度为15cm。

实施例2-3

实施例2-3与实施例1的区别在于:多孔沥青路面层各组分的用量不同，实施例2-3中多孔沥青路面层各组分的用量具体如表2所示。

实施例4

本实施例与实施例3的区别在于：采用制备例1中制得的包覆有加强层的玄武岩。

实施例5

本实施例与实施例3的区别在于：采用制备例2中制得的包覆有加强层的玄武岩。

实施例6

本实施例与实施例3的区别在于：采用制备例3中制得的包覆有加强层的玄武岩。

实施例7

本实施例与实施例6的区别在于：采用制备例5中制得的包覆有加强层的玄武岩。

实施例8

本实施例与实施例7的区别在于：采用制备例6中制得的包覆有加强层的玄武岩。

实施例9

本实施例与实施例7的区别在于：采用制备例7中制得的包覆有加强层的玄武岩。

实施例10

本实施例与实施例9的区别在于：采用制备例8中制得的包覆有加强层的玄武岩。

实施例11

本实施例与实施例10的区别在于：采用制备例9中制得的包覆有加强层的玄武岩。

实施例12

本实施例与实施例11的区别在于：基层和多孔沥青路面层之间还铺设有混凝土层，混凝土层的组分含量如表3所示：

表3实施例12-14中混凝土层各组分含量

混凝土层由陶粒、水泥、水、细砂和减水剂混合后摊铺于基层上表面固化而成，其中陶粒的粒径为5-25mm，连续级配，减水剂为聚羧酸减水剂；

一种排水降噪沥青路面的施工工艺，包括如下步骤：

S1、开挖沟槽，并将槽底夯实；

S2、将沥青、包覆有加强层的玄武岩和细集料搅拌混合均匀，得铺设原料；

S3、在槽底铺设基层，在基层的上表面铺设混凝土层，在混凝土层的上表面采用铺设原料铺设多孔沥青路面层，基层的厚度为40cm，混凝土层的厚度为15cm，多孔沥青路面层的厚度为15cm。

实施例13

本实施例与实施例11的区别在于：混凝土层各组分用量不同，具体如表3所示。

实施例14

本实施例与实施例11的区别在于：混凝土层各组分用量不同，具体如表3所示。

实施例15

本实施例与实施例14的区别在于：混凝土层还包括6Kg的木纤维，其中混凝土层由陶粒、水泥、水、细砂、木纤维和减水剂混合后摊铺于基层上表面固化而成。

对比例

对比例1

本对比例与实施例1的区别在于：将包覆有加强层的玄武岩替换为玄武岩。

对比例2

本对比例与实施例1的区别在于：将玄武岩替换为砂石。

性能检测试验

对实施例1-15和对比例1-2制得的排水降噪沥青路面进行性能测试，结果记录如表4所示：

表4结果记录表

结合实施例1-3和表4可以看出，多孔沥青路面层中各组分合适的配比既有利于保证排水降噪沥青路面的排水降噪性能，也能够提高排水降噪沥青路面的抗压强度；

结合实施例3-6和表4可以看出，硅藻土相较于黏土更有利于提高排水降噪沥青路面的抗压强度，同时也能够更好的形成连通孔隙，提高排水降噪沥青路面的排水降噪性能，同时粘结层和强化层中各组分的合适配比不仅能够提高包覆有加强层的玄武岩的强度，从而提高排水降噪沥青路面的抗压强度，也能够形成良好的与第二孔隙连通的第一孔隙，增强排水降噪沥青路面排水降噪能力；

结合实施例6-7和表4可以看出，碳酸氢铵更有利于使硅藻土的内部形成连通孔隙，实现包覆有加强层的玄武岩良好的排水性和降噪性；

结合实施例7-9和表4可以看出，制备包覆有加强层的玄武岩时，合适的制备条件有利于加强层在玄武岩表面的紧固连接，同时也有利于加强层强度的形成，从而提高排水降噪沥青路面的抗压强度；

结合实施例9-11和表4可以看出，当喷涂压力为4Mpa时，有利于浆体与玄武岩之间的紧密粘附，从而在后续的加工中不易脱落；使用玄武岩的粒径为5-15mm，连续级配，更有利于提高多孔沥青路面层的抗压强度；

结合实施例11-15和表4可以看出，增加混凝土层，有利于提高排水降噪沥青路面的抗压强度，且混凝土层中各组分的合适配比有利于提高混凝土层的抗压强度，混凝土层中增加木纤维，有利于提高混凝土层的降噪能力，从而提高排水降噪沥青路面的降噪能力；

结合实施例1、对比例1和表4可以看出，对玄武岩进行加强层的包覆，有利于更好的提高排水降噪沥青路面的抗压强度，形成第一孔隙和第二孔隙连通有利于降噪能力的提升；

结合实施例1、对比例2和表4可以看出，玄武岩相较于砂石，更有利于路面的排水和降噪，同时玄武岩的强度高于砂石，更有利于提高排水降噪沥青路面的抗压强度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种排水降噪沥青路面，其特征在于：包括自下而上依次设置的基层、多孔沥青路面层；

所述多孔沥青路面层由包含以下重量份的原料制成：沥青10-15份、包覆有加强层的玄武岩70-90份、细集料20-30份，其中所述包覆有加强层的玄武岩包括玄武岩以及包覆于所述玄武岩上的加强层，所述加强层上具有多个与玄武岩内部第一孔隙连通的第二孔隙。

2.根据权利要求1所述的排水降噪沥青路面，其特征在于：所述加强层包括由玄武岩中心依次向外布设的粘接层和强化层，所述粘接层上具有多个连通孔隙，所述强化层上具有多个透水孔隙，所述连通孔隙和所述透水孔隙相连通形成第一孔隙；

所述粘接层由包含以下重量份的原料制成：硅藻土15-23份、造孔剂3-5份、水10-15份；

所述强化层由包含以下重量份的原料制成：碳酸钙15-20份、活性氧化铝微粉15-20份和氯化钾3-5份。

3.根据权利要求2所述的排水降噪沥青路面，其特征在于：所述造孔剂为碳酸氢铵。

4.根据权利要求2所述的排水降噪沥青路面，其特征在于：所述多孔沥青路面层的制备方法为：

1）：对硅藻土进行研磨，将研磨后的硅藻土与造孔剂和水进行搅拌混合均匀，得浆体；

2）：将浆体采用雾状喷涂在玄武岩的表面，得中间体；

3）：将碳酸钙、活性氧化铝微粉和氯化钾搅拌混合均匀，得混合粘附原料；

4）：将中间体放入粘附原料中并不断的滚动，得预备体；

5）：先在100-120℃下对预备体进行烘干，然后在1300-1500℃下烧制2-4h，冷却后，得包覆有加强层的玄武岩。

5.根据权利要求4所述的排水降噪沥青路面，其特征在于：所述喷涂的压力为3-5MPa。

6.根据权利要求1所述的排水降噪沥青路面，其特征在于：所述玄武岩的粒径为5-15mm，连续级配。

7.根据权利要求1所述的排水降噪沥青路面，其特征在于：还包括混凝土层，所述混凝土层铺设于所述基层和所述多孔沥青路面层之间；

所述混凝土层由包含以下重量份的原料制成：陶粒10-15份、水泥20-25份、水23-28份、细砂15-20份、减水剂0.1-0.3份。

8.根据权利要求7所述的排水降噪沥青路面，其特征在于：还包括5-8重量份的木纤维。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的排水降噪沥青路面的施工工艺，其特征在于：包括如下步骤：

S1、开挖沟槽，并将槽底夯实；

S2、将沥青、包覆有加强层的玄武岩和细集料搅拌混合均匀，得铺设原料；

S3、在槽底铺设基层，在基层的上表面采用铺设原料铺设多孔沥青路面层。