CN116217132A - 一种半柔性沥青路面面层结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半柔性沥青路面面层结构，由高性能大空隙沥青混凝土中灌入高流态、超早强、低收缩的复合灌浆材料形成的复合沥青路面结构。高性能大空隙沥青混凝土采用高连通空隙、集料二级嵌锁形式的骨架空隙型级配，复合灌浆材料由水、硅酸盐水泥、乳化沥青、再生玻璃颗粒、再生电气石粉、再生橡胶颗粒及复合外加剂按照一定比例混合而成。本发明可提高复合沥青路面结构的结构强度、降低路面温度(缓解城市热岛效应)、吸收汽车尾气排放的氮氧化物，同时具有显著的高承载力、超强的抗剪切和抗车辙性能，可应用于任何公路及城市道路，特别应用于公路货车重载车道、长大爬坡、城市公交专用车道、交叉口、停车场等低速、重荷载、高污染区域路段。

Description

一种半柔性沥青路面面层结构

技术领域

本发明涉及沥青路面铺装技术领域，具体涉及一种半柔性沥青路面面层结构。

背景技术

沥青路面，是指在矿质材料中掺入路用沥青材料铺筑的各种类型的路面。沥青结合料提高了铺路用粒料抵抗行车和自然因素对路面损害的能力，使路面平整少尘土、平整度好、经久耐用。因此，沥青路面是道路建设中一种被最广泛采用的高级路面。

沥青路面的沥青类结构层本身，属于柔性路面范畴，但其基层除采用柔性材料外，也可采用刚性的水泥混凝土和碾压混凝土等，或半刚性的无机结合料材料。随着国家高等级公路网的形成和城镇化的迅速发展，交通量迅速增长，重车荷载的轴重也随之增加，车辆超载超重现象显著增加。可用于极重、特重和重交通等级的沥青路面基层和面层结构类型组合有刚性基层+柔性沥青面层、半刚性基层+柔性沥青面层，其中刚性基层+柔性沥青面层结构组合存在二者模量相差过大，柔性沥青面层易发生开裂，同时刚性基层易产生温度裂缝，反射到柔性沥青面层等不足，目前我国的高等级沥青路面常用的结构组合是半刚性基层+柔性沥青面层。半刚性基层+柔性沥青面层的结构组合中，半刚性基层作为承重层，承担大部分荷载，柔性沥青面层作为功能层，基本不承担荷载。半刚性基层具有一定的板体性、刚度、扩散应力强，具有一定的抗拉强度、抗疲劳强度、良好的水稳定特性，但半刚性基层的收缩开裂及由此引起柔性沥青路面面层的反射性裂缝普遍存在。同时由于柔性沥青面层具有一定的空隙，雨水等渗入到半刚性基层，在行车荷载的作用下，更易发生病害。在重载作用下，不承担荷载的柔性沥青面层容易发生车辙等病害，同时黑色的沥青面层，易吸收太阳光能，路面温度升高，进一步加剧沥青面层软化，造成车辙病害，产生城市“热岛效应”。

针对上述柔性沥青路面面层的不足，国内外学者研究了新型的半柔性沥青面层，即在大空隙沥青混凝土灌入水泥等胶凝材料。现有半柔性沥青路面技术由于灌浆材料流动性差、强度发展缓慢以及沥青混凝土空隙不联通等原因，存在养生时间长、开放交通时间长、浆体流动性差、灌浆不饱满等缺点，同时部分现有技术灌入较多水泥等胶凝材料后，路面整体呈现灰色，表观较差，与白色标线等对比不明显，容易发生交通事故；部分现有技术灌入较少水泥等胶凝材料后，路面呈现黑色，吸热严重，产生城市“热岛效应”；高速收费站、停车场、公交专用道、城市交叉口等路段，车辆行驶缓慢，产生汽车尾气较多，形成污染路段，危害驾驶者和行人健康。

基于此，本发明现提出一种半柔性沥青路面面层结构。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种半柔性沥青路面面层结构，即空隙率20％～30％之间高连通空隙的高性能大空隙沥青混凝土中灌入高流态、超早强、低收缩的复合灌浆材料形成的复合沥青路面结构，能够有效解决现有技术由于灌浆材料流动性差、强度发展缓慢以及沥青混凝土空隙不联通等原因造成的存在养生时间长、开放交通时间长、浆体流动性差、灌浆不饱满等半柔性沥青路面的不足；同时解决现有技术灌浆后表观灰白、吸热严重以及无法吸收汽车尾气等缺陷。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种半柔性沥青路面面层结构，包括高性能大空隙沥青混凝土中灌入高流态、超早强、低收缩的复合灌浆材料形成的复合沥青路面结构；所述高性能大空隙沥青混凝土高性能大空隙沥青混凝土采用高连通空隙、集料二级嵌锁形式的骨架空隙型级配，所述高性能大空隙沥青混凝土采用高连通空隙，其空隙率在20％～30％之间；配料包含单位质量比如下：

高粘高韧性改性沥青38％～40％；

间断级配的粗集料14％～20％；

矿物填料48％～40％；

所述复合灌浆材料包含配料包含以下单位质量比：

水27％～22％；

硅酸盐水泥18.5％～17％；

乳化沥青9％～11％；

再生玻璃颗粒18.5％～17％；

再生电气石粉9％～11％；

再生橡胶颗粒9％～11％；

复合外加剂9％～11％。

进一步的，所述间断级配的粗集料为粒径5～15mm的碎石。

进一步的，所述复合外加剂包含粉煤灰、流变助剂、早强剂、膨胀剂，所述粉煤灰、流变助剂、早强剂、膨胀剂的比例为2.5:3:1:2，所述粉煤灰采用燃煤电厂排出的固体废物，所述流变助剂采用有机膨润，所述早强剂选用硫酸盐系早强剂硫酸钠，所述膨胀剂包含无水石膏、二水石膏其中的一种或两种，作为水泥添加剂的粉煤灰，一般采用掺量为水泥质量百分比为20％～40％。

进一步的，所述高性能大空隙沥青混凝土有效空隙率大于85％，所述粗集料点接触、沥青薄膜厚度为10～20μm。

进一步的，所述再生玻璃颗粒的粒径为100～300μm。

进一步的，所述再生电气石粉的采用1000～1500目的颗粒，再生电气石粉的旧料必须洁净，不得混入有机垃圾，混入无沥青粘结的砂石料的比例不得大于10％，含泥量不得大于1％，块状旧料可采用机械轧碎或人工敲碎，破碎后的旧料最大粒径按用途确定。用于粗粒式再生沥青混合料时采用目数为1000～1500目的方孔筛进行过筛，破碎后的旧料应按质量分类堆放在平整、坚实和排水良好的场地，堆放高度以不结块为度，一般小于1.5m；利用复合灌浆材料中再生电气石粉的阻燃抑制烟、净化空气等功能，本发明半柔性沥青路面面层对汽车尾气净化效果较好，特别是对氮氧化物(NOx)的净化效果达95％以上。

进一步的，所述再生橡胶颗粒采用14～30目的颗粒。

与现有技术相比，本发明提供了一种半柔性沥青路面面层结构，具备以下有益效果：

1、本发明提供的半柔性沥青路面面层结构，得益于在高性能大空隙沥青混凝土中灌入高流态、超早强、低收缩的复合灌浆材料形成复合沥青路面结构，5～15mm碎石形成二级嵌锁形式的骨架空隙型立体结构，高流态、超早强、低收缩的复合灌浆材料灌入骨架空隙型立体结构的高联通空隙中。半柔性沥青路面面层结构，力学性能突出，抗剪强度是SMA的2倍、掺加抗车辙剂沥青混凝土的2.5倍、高模量沥青混凝土1.8倍以上，同时兼有高承载能力、超强抗剪切性能、超强抗车辙能、动稳定度高达80000次/mm等优异性能；

2、本发明半柔性沥青路面面层结构，得益于复合灌浆材料中乳化沥青的界面活性高、粘附性能高，使得复合灌浆材料的主体水泥(无机)与高性能大空隙沥青混凝土的沥青薄膜(有机)有效粘结，形成一个复合整体，避免界面剥落，整体复合结构强度高；

3、本发明所用的再生玻璃颗粒为再生材料，再生玻璃颗粒的粒径小于300μm时细玻璃颗粒不会造成碱骨料反应，当再生玻璃颗粒的粒径小于100μm时再生玻璃颗粒会减轻碱骨料反应，故本发明复合灌浆材料中再生玻璃颗粒的粒径为100～300μm。利用再生玻璃颗粒的热量反射、阻隔等功能，本发明半柔性沥青路面面层热反射效果好，可抑制路面升温来调节道路表面温度，进而降低夏季高温所造成的路面车辙等病害，有效缓解城市“热岛效应”；

4、本发明所用的再生电气石粉为再生材料，再生电气石粉的旧料必须洁净，不得混入有机垃圾，混入无沥青粘结的砂石料的比例不得大于10％，含泥量不得大于1％，块状旧料可采用机械轧碎或人工敲碎，破碎后的旧料最大粒径按用途确定。用于粗粒式再生沥青混合料时采用目数为1000～1500目的方孔筛进行过筛，破碎后的旧料应按质量分类堆放在平整、坚实和排水良好的场地，堆放高度不结块，不小于1.5m；利用复合灌浆材料中再生电气石粉的阻燃抑制烟、净化空气等功能，本发明半柔性沥青路面面层对汽车尾气净化效果较好，特别是对氮氧化物(NOx)的净化效果达95％以上。

本发明半柔性路面可应用于任何公路及城市道路，特别应用于货车重载车道、长大爬坡、匝道、收费站等公路路段，BRT及公交专用车道、交叉口等城市道路路段及机场、港口码头、停车场、工厂仓库区等低速、重荷载、高污染区域路段。

此外，本发明的取材广泛，高粘高韧性改性沥青、碎石、矿物填料、硅酸盐水泥、乳化沥青、再生玻璃颗粒、再生电气石粉、再生橡胶颗粒、复合外加剂等均属于一般工程常用材料，同时再生玻璃颗粒、再生电气石粉、再生橡胶颗粒属于再生材料，资源重复利用，且材料价格相对便宜，整体成本低，便于推广应用。

具体实施方式

为了使本发明的目的和技术方案更加清晰和便于理解。以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并非用于限定本发明。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

1.一种半柔性沥青路面面层结构，包括高性能大空隙沥青混凝土中灌入高流态、超早强、低收缩的复合灌浆材料形成的复合沥青路面结构，高流态、超早强、低收缩的复合灌浆材料可在灌浆材料灌入高性能大空隙沥青混凝土1h内即可快速开放交通、灌注效果、好耐久性好，本发明半柔性路面抗车辙效果显著；所述高性能大空隙沥青混凝土采用高连通空隙、集料二级嵌锁形式的骨架空隙型级配，所述高性能大空隙沥青混凝土采用高连通空隙，其空隙率在20％～30％之间；配料包含单位质量比如下：

高粘高韧性改性沥青38％～40％；

间断级配的粗集料14％～20％；

矿物填料48％～40％；

所述复合灌浆材料包含配料包含以下单位质量比：

水27％～22％；

硅酸盐水泥18.5％～17％；

乳化沥青9％～11％；

再生玻璃颗粒18.5％～17％；

再生电气石粉9％～11％；

再生橡胶颗粒9％～11％；

复合外加剂9％～11％。

所述间断级配的粗集料为粒径5～15mm的碎石。

所述复合外加剂包含粉煤灰、流变助剂、早强剂、膨胀剂，所述粉煤灰、流变助剂、早强剂、膨胀剂的比例为2.5:3:1:2，所述粉煤灰采用燃煤电厂排出的固体废物，所述流变助剂采用有机膨润，所述早强剂选用硫酸盐系早强剂硫酸钠，所述膨胀剂包含无水石膏、二水石膏其中的一种或两种，作为水泥添加剂的粉煤灰，一般采用掺量为水泥质量百分比为20％～40％。

所述高性能大空隙沥青混凝土有效空隙率大于85％，所述粗集料点接触、沥青薄膜厚度为10～20μm。

所述的再生玻璃颗粒的粒径为100～300μm，再生玻璃颗粒的粒径小于300μm时细玻璃颗粒不会造成碱骨料反应，当再生玻璃颗粒的粒径小于100μm时再生玻璃颗粒会减轻碱骨料反应，利用再生玻璃颗粒的热量反射、阻隔等功能，本发明半柔性沥青路面面层热反射效果好，可抑制路面升温来调节道路表面温度，进而降低夏季高温所造成的路面车辙等病害，有效缓解城市“热岛效应”。

所述的再生电气石粉的粒径采用1000～1500目的颗粒，再生电气石粉的旧料必须洁净，不得混入有机垃圾，混入无沥青粘结的砂石料的比例不得大于10％，含泥量不得大于1％，块状旧料可采用机械轧碎或人工敲碎，破碎后的旧料最大粒径按用途确定。用于粗粒式再生沥青混合料时采用目数为1000～1500目的方孔筛进行过筛，破碎后的旧料应按质量分类堆放在平整、坚实和排水良好的场地，堆放高度不结块，不小于1.5m；利用复合灌浆材料中再生电气石粉的阻燃抑制烟、净化空气等功能，本发明半柔性沥青路面面层对汽车尾气净化效果较好，特别是对氮氧化物(NOx)的净化效果达95％以上。

所述的再生橡胶颗粒采用目数为14～30目的颗粒。

下面结合实施例对本发明做进一步详细描述：

实施例一：

一种半柔性沥青路面面层结构的高性能大空隙沥青混凝土配料包含单位质量比如下：

高粘高韧性改性沥青38％；

间断级配的粗集料14％；

矿物填料48％；

所述复合灌浆材料配料包含以下单位质量比：

水27％；

硅酸盐水泥18.5％；

乳化沥青9％；

再生玻璃颗粒18.5％；

再生电气石粉9％；

再生橡胶颗粒9％；

复合外加剂9％。

进行试验段的步骤如下：

(1)高性能大空隙沥青混凝土拌和

间断级配的粗集料及矿物填料温度加热保持在180～195℃，拌和混合均匀，干拌时间为10s～25s；高粘高韧性改性沥青加热保持在180～200℃，加入沥青湿拌时间为40s～50s；拌和时，混合料应拌和均匀，所有矿料颗粒应该裹覆沥青，不应出现严重的花白料、结团成块或严重的粗细集料分离现象。

(2)高性能大空隙沥青混凝土出料和运输

混合料的出料温度为170～185℃，运输时，应采取保温措施，每车到现场均应测量混合料温度。

(3)高性能大空隙沥青混凝土摊铺

混合料摊铺温度不应小于160℃，高性能大空隙沥青混凝土松铺系数宜控制在1.1～1.25，摊铺速度宜控制在2m/min～4m/min。

(4)高性能大空隙沥青混凝土碾压

碾压作业时，首先使用11t～13t的双钢轮压路机对新旧路面搭接处(或与路缘石交界处)开振动碾压，碾压遍数3遍左右；然后对除搭接处外的新摊铺路面，使用11t～13t的钢轮压路机采用静压法碾压，碾压总遍数6～9遍，碾压轮重叠轮宽的1/3～1/2，压路机应以缓慢均匀的速度碾压，初压速度宜控制在1.5km/h～2.5km/h。当路面温度降至70℃～80℃时进行终压，消除轮迹，终压速度控制在3.5km/h～6km/h。

(5)复合灌浆材料制备

先加一定量的水至拌锅内，再将其他复合灌浆材料按比例边搅拌边加入，全部加入后搅拌时间不少于90s，搅拌转速不小于200r/min。

(6)复合灌浆材料灌入

搅拌好的复合灌浆材料泵送至碾压好的高性能大空隙沥青混凝土，经重力作用浆体自流平渗透，直至浆体不再渗透为止。搅拌好的复合灌浆材料应在20mim内完成灌浆施工。

(7)浮浆清除、刮毛

灌注完毕后，应采用刮浆设备或人工毛刷进行刮浆，并应将表面残余灌浆料浆体清除干净。

(8)养生及开放交通

当浆体终凝后，应进行洒水养生。养生时间视施工气温及灌浆料性质而定。若使用早强型灌浆料，宜对路面洒水养护1次或2次。若使用普通型灌浆料，宜对路面洒水养护3次或4次。养生期间应禁止一切人员、车辆通行，并应防止雨水冲刷，养生完成后即可开放交通。

实施例二：

一种半柔性沥青路面面层结构的高性能大空隙沥青混凝土配料包含：

高粘高韧性改性沥青39％；

间断级配的粗集料17％；

矿物填料44％；

所述复合灌浆材料包含以下单位质量比：

水24.5％；

硅酸盐水泥17.75％；

乳化沥青10％；

再生玻璃颗粒17.75％；

再生电气石粉10％；

再生橡胶颗粒10％；

复合外加剂10％。

进行试验段的步骤与实施例1一致。

实施例三：

一种半柔性沥青路面面层结构的高性能大空隙沥青混凝土配料包含质量比如下：

高粘高韧性改性沥青40％；

间断级配的粗集料20％；

矿物填料40％；

所述复合灌浆材料包含以下单位质量比的材料：

水22％；

硅酸盐水泥17％；

乳化沥青11％；

再生玻璃颗粒17％；

再生电气石粉11％；

再生橡胶颗粒11％；

复合外加剂11％。

进行试验段的步骤与实施例1一致。

对比例一：

一种SMA沥青路面混凝土配料包含：

5mm以上的粗集料33％；

矿粉11％；

沥青45％；

纤维稳定剂11％；

具体施工步骤如下：

(1)SMA沥青路面施工按施工技术规范要求首先应进行沥青、矿料、纤维等材料选择及试验，进行配合比设计，通过目标配合比设计阶级，生产配合比设计阶段，生产配合比验证阶段。经按生产配合比设计进行试拌及试验段铺筑检验后，确定生产用的标准配合比。以此作为生产控制的依据和质量检验的标准。

(2)SMA混合料的拌合：沥青混合料必须在沥青拌合厂采用拌合机械拌制，拌合厂的设置应符合国家有关环境保护、消防和安全等规定；纤维类掺加剂必须有可靠的掺加设备，该设备应计量正确以确保混合料的质量，沥青混合料应采用间歇式拌合机拌合，拌合机应有防止矿粉飞扬散失的密填充性能及除尘设备，并有检测拌合温度的装置；沥青混合料拌合时间应以混合料拌合均匀、纤维掺加剂均匀分布在混合料中，所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度；在试拌时，视混合料情况，拌合时间可相应增减；采用颗粒状纤维，纤维应在粗细集料投料后立即加入，干拌时间较常规混合料生产增加5～10s，喷入沥青后湿拌时间较常规混合料生产至少增加5s。采用纯纤维，纤维随沥青喷入后，由专用设备打散、喷入，湿拌时间较常规混合料生产至少增加5s。

(3)SMA混合料的摊铺，摊铺前必须将工作面清扫干净，如用水冲，必须晒干后才能进行下步作业。摊铺前必须洒一层粘层油，粘层油可使用改性沥青，用量为0.25～0.4kg/m²，为了保证路面的平整度，要按照规范要求做到缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。

(4)SMA结构路面碾压施工，SMA结构料内部含有大量沥青玛蹄脂胶浆，黏度大，温度低时很难压实，因而确保摊铺碾压温度尤为重要，SMA的碾压遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。碾压温度越高越好，摊铺后应立即压实，不得等候。SMA路面碾压宜采用钢轮压路机初压1～2遍、复压2～4遍、终压1遍的组合方式。碾压过程中，压路机应“紧跟慢压”–紧跟摊铺机，缓慢匀速(不超过5km/h)对路面进行碾压。采用振动压路机时，宜用高频率、低振幅。特别强调的是，在SMA面层碾压施工时，还应确保压路机数量充足。初压、复压工作区间严格分开，降低压路机工作区段长度，保证在足够高温度下进行压实作业。同时也要防止过度碾压，破坏结构内部骨架，SMA面层施工切忌使用胶轮压路机或组合式压路机，以防止胶轮压路机或组合式压路机的轮胎将结构部沥青“泵吸”到路表面，使路表失去纹理和粗超。

(5)SMA路面接缝处理，SMA路面接缝处理较常规热板沥青混合料要困难，因而施工中要尽可能避免冷接缝。如不可避免冷接缝，应在施工完毕、路面尚未完全冷却前、用切割机切割好，然后用水将缝处冲刷干净，继续施工时，涂刷粘层油即可摊铺新混合料施工，当采用两台摊铺机时的纵向接缝应用热接缝，即施工时将混合料部分留下10～20cm宽暂时不碾压，作为后铺部分的高程基准面，然后再跨缝碾压以消除缝迹，横向接缝应先处理原铺沥青路面，原路面必须消除边缘处压实度不足部分(约3m)，然后用切缝机锯齐，形成垂直的接缝面，并用热沥青涂抹，然后用压路机进行横向碾压，碾压时压路机应位于已压实的面层上，错过新铺层15cm然后每压一遍，向新铺层移动15～20cm，直至全部在新铺层上，在改为纵向碾压。

对比例二：

一种掺加抗车辙剂沥青混凝土配料包含(质量比)：

沥青结合料16％；

集料24％；

沥青混合料矿料55％；

抗车撤剂5％。

具体施工步骤如下：

(1)矿料拌合，控制集料的如热湿度为185～200℃:只有在竞温条件下,抗车辙剂才能被充分熔融和分散，发挥出最佳效果，混合料拌和时间以沥青均匀裹覆矿料为度，干拌时间应在原来的基础上延长5～10s左右为宜。

(2)摊铺前熨平板应提前0.5～1小时预热至不低于120℃。

(3)根据抗车辙剂沥青混合料的温度特性，抗车辙剂沥青混合料必须在高温区(120～145℃)范围内完成达到规定压实度所必需的压实遍数，最后在80℃进行终压收光，碾压过程若出现推移现象，应立即停止钢轮压路机碾压，改用胶轮碾压。

(4)沥青混合料的拌和，为使抗车辙剂能够均匀地分散到沥青混合料中，抗车辙剂加入后应与集料进行干拌，然后再喷入热沥青进行湿拌。掺加抗车辙剂沥青混合料的施工温度应高于普通沥青混合料5℃～10℃。应严格控制拌和温度及拌和时间，每盘料拌和温度差异应小于5℃，拌和时间差异小于5s。

干拌时间:在拌合加料计量控制下，将抗车辙剂和热集料同时加入到拌合缸中进行干拌。干拌时间比常规集料干拌时间延长5～10s左右，建议干拌总时间为20s左右，不超过30s；

沥青温度:普通沥青预热温度控制在160℃～170℃；

湿拌时间:在抗车辙剂和热集料干拌后，喷入预热到160℃～170C的热沥青，进行湿拌。湿拌时间比常规湿拌时间延长5s左右，建议湿拌总时间控制在35～40s左右，以拌合均匀无花白料为宜；

出料温度:沥青混合料出厂温度约为170℃～180℃。

对比例三：

一种高模量沥青混凝土配料包含(质量比)：

沥青结合料16％；

集料24％；

沥青混合料矿料55％；

高模量计5％。

具体施工步骤如下：

(1)高模量沥青混合料的拌和

高模量添加剂采用干挂法；直接将一定比例的添如剂与烘热的矿料回步进入拌和锅；采用自动设备进行添加，拌和时间和普通改性沥青一样。添加剂和集料的干拌时间为15～20s，湿拌时间以沥青能均匀裹覆矿料为度，约为20～30s，总拌和时间一般为50～60s。

(2)高模量沥青混合料的摊铺碾压

采用满足路面压实要求的双钢轮振动压路机和胶轮机进行碾压，压路机需要紧跟摊铺设备，高模量沥青混合料当采用两台摊铺机摊铺时，采用分幅摊铺、一次碾压成型方式施工，碾压从两边向中间进行，以保证两台摊铺机搭接处混合料密实。采用一台摊铺机摊铺时，碾压由低处向高处顺序进行。初压应尽可能在高的温度状态下紧跟摊铺机碾压。振动压路机碾压速度大于6km/h时，面层可能产生波浪不平整现象，速度小于3km/h时，可能产生过振现象，容易导致骨料破碎和泛油问题产生，故应严格控制振动压路机碾压速度。碾压式压路机驱动轮应面向摊铺机。振动压路机应遵循“高频、低幅”原则，振动频率控制在35～50Hz,振幅为0.3～0.8mm。碾压倒车时，应先停振停车，再慢速启动，以避免沥青面层产生推拥、开裂。

实验分析：

本申请采用沥青混凝土路面热反射涂层技术，主要是在沥青混凝土路面上涂覆上一种能够反射太阳光的功能性涂层材料，通过对太阳光的反射，降低路面的储热量，从而抑制路面温度的上升，并能够起到防水和填补细小裂缝的功能，还能够强化路面的坚固性，增加路面的承重能力，沥青是一种吸热材料，它对太阳光吸收率很高，能够达到0.85～0.95，夏季在持续的照射下，大量的热量被沥青路面吸收并在沥青路面中得到积累。将三种实施例与两个对比例的配方下进行沥青路面的铺设，然后对铺设的沥青路面进行质量检测，检测项目包含汽车尾气吸收能力、道路抗剪强度、道路硬度、道路动稳定度；

实验检测数据如下：

根据上述实验的结果可以看出实施例二的各种配比下铺设的沥青路面各种性能表现较好，在进行沥青路面铺设时的材料配比按照实施例二的配比下进行铺设。本发明半柔性路面力学性能突出，根据实验数据可知抗剪强度是SMA的2倍、掺加抗车辙剂沥青混凝土的2.5倍、高模量沥青混凝土1.8倍以上，同时兼有高承载能力、超强抗剪切性能、超强抗车辙能、动稳定度高达80000次/mm等优异性能；得益于复合灌浆材料中乳化沥青的界面活性高、粘附性能高，使得复合灌浆材料的主体水泥(无机)与高性能大空隙沥青混凝土的沥青薄膜(有机)有效粘结，形成一个复合整体，避免界面剥落；得益于复合灌浆材料中再生电气石粉的阻燃抑制烟、净化空气等功能，本发明半柔性沥青路面面层对汽车尾气净化效果较好，特别是对氮氧化物(NOx)的净化效果达95％以上。

沥青混合料的空隙率大，添加再生电气石粉对降解汽车尾气效果显著，空隙率越大，汽车尾气与掺加的再生电气石粉接触越充分，降解效果越好，从而可以有效的吸收汽车尾气。汽车尾气吸收能力(氮氧化物净化率)越大，表明道路吸收汽车尾气吸收能力越大。本申请实施例一、实施例二、实施例三、对比例一、对比例二、对比例三中对汽车尾气吸收能力(即氮氧化物净化率)分别为96％、98％、95％、25％、20％、18％，其中可以看出实施例二中对汽车尾气吸收能力略高于实施例一与实施例三，而三种实施例中的道路对汽车尾气吸收能力远高于三个对比例中的4～5倍。

抗剪强度又称剪切强度，材料产生剪断时的极限强度。反映材料抵抗剪切滑动的能力，在数值上等于剪切面上的切向应力值，即剪切面上形成的与破坏面积之比，同样道路抗剪强度反映道路的品质，道路抗剪强度越高道路质量越好。本申请实施例一、实施例二、实施例三、对比例一、对比例二、对比例三中的道路抗剪强度分别为80、86、79、43、35、48(MPa)，根据实验数据可知抗剪强度是SMA的2倍、掺加抗车辙剂沥青混凝土的2.5倍、高模量沥青混凝土1.8倍以上，同时兼有高承载能力、超强抗剪切性能、超强抗车辙能、动稳定度高达80000次/mm等优异性能。

本申请的实施例一、实施例二、实施例三、对比例一、对比例二、对比例三中道路硬度级别分别为A级、A级、A级、B级、A级、B级，道路硬度反应道路的质量，道路硬度级别越高，道路越不容易被损坏。其中实施例一、实施例二、实施例三与对比例二的道路硬度级别高于对比例一与对比例三，道路硬度较高。

道路动稳定度是研究车辙变形的指标，是指在高温条件下混合料每产生1mm变形时所承受标准轴载的行走次数，道路动稳定度越大，越不容易发生车辙。本申请实施例一、实施例二、实施例三、对比例一、对比例二、对比例三的道路动稳定度依次为81000(次/mm)、82000(次/mm)、80000(次/mm)、60000(次/mm)、64000(次/mm)、55000(次/mm)，其中实施例二的道路动稳定度最高。

本发明(实施例2)的混凝土处理后的性能指标明显优于对比例中的性能指标。

总结：该半柔性沥青路面面层结构由高性能大空隙沥青混凝土中灌入高流态、超早强、低收缩的复合灌浆材料形成的复合沥青路面结构。其中，高性能大空隙沥青混凝土采用高连通空隙(空隙率20％～30％)、集料二级嵌锁形式的骨架空隙型级配，由高粘高韧性改性沥青、间断级配的粗集料(5～15mm碎石)及矿物填料等按照一定比例拌和而成；高流态、超早强、低收缩的复合灌浆材料由硅酸盐水泥、乳化沥青、再生玻璃颗粒、再生电气石粉、再生橡胶颗粒、复合外加剂(粉煤灰、流变助剂、早强剂、膨胀剂)等组成。高性能大空隙沥青混凝土中有效空隙率高(85％以上)、粗集料点接触、沥青薄膜10～20μm；高流态、超早强、低收缩的复合灌浆材料可在灌浆材料灌入高性能大空隙沥青混凝土1h内即可快速开放交通、灌注效果、好耐久性好。本发明半柔性路面抗车辙效果显著，与SMA、掺加抗车辙剂沥青混凝土、高模量沥青混凝土等目前行业内抗车辙效果比较显著的几种技术相比，本发明半柔性路面力学性能突出，抗剪强度是SMA的2倍、掺加抗车辙剂沥青混凝土的2.5倍、高模量沥青混凝土1.8倍以上，同时兼有高承载能力、超强抗剪切性能、超强抗车辙能、动稳定度高达80000次/mm等优异性能；得益于复合灌浆材料中乳化沥青的界面活性高、粘附性能高，使得复合灌浆材料的主体水泥(无机)与高性能大空隙沥青混凝土的沥青薄膜(有机)有效粘结，形成一个复合整体，避免界面剥落；得益于复合灌浆材料中再生电气石粉的阻燃抑制烟、净化空气等功能，本发明半柔性沥青路面面层对汽车尾气净化效果较好，特别是对氮氧化物(NOx)的净化效果达95％以上；

得益于复合灌浆材料中再生玻璃颗粒的热量反射、阻隔等功能，本发明半柔性沥青路面面层热反射效果好，可抑制路面升温来调节道路表面温度，进而降低夏季高温所造成的路面车辙等病害，有效缓解城市“热岛效应”。本发明半柔性路面可应用于任何公路及城市道路，特别应用于货车重载车道、长大爬坡、匝道、收费站等公路路段，BRT及公交专用车道、交叉口等城市道路路段及机场、港口码头、停车场、工厂仓库区等低速、重荷载、高污染区域路段。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种半柔性沥青路面面层结构，其特征在于：包括高性能大空隙沥青混凝土中灌入高流态、超早强、低收缩的复合灌浆材料形成的复合沥青路面结构，所述高性能大空隙沥青混凝土采用高连通空隙、集料二级嵌锁形式的骨架空隙型级配，所述的高性能大空隙沥青混凝土采用高连通空隙，其空隙率在20％～30％之间；配料包含单位质量比如下：

高粘高韧性改性沥青38％～40％；

间断级配的粗集料14％～20％；

矿物填料48％～40％；

所述复合灌浆材料包含配料包含以下单位质量比：

水27％～22％；

硅酸盐水泥18.5％～17％；

乳化沥青9％～11％；

再生玻璃颗粒18.5％～17％；

再生电气石粉9％～11％；

再生橡胶颗粒9％～11％；

复合外加剂9％～11％。

2.根据权利要求1所述的一种半柔性沥青路面面层结构，其特征在于：所述间断级配的粗集料为粒径5～15mm的碎石。

3.根据权利要求1所述的一种半柔性沥青路面面层结构，其特征在于：所述复合外加剂包含粉煤灰、流变助剂、早强剂、膨胀剂，所述粉煤灰、流变助剂、早强剂、膨胀剂的质量比为2.5:3:1:2，所述粉煤灰采用燃煤电厂排出的固体废物，所述流变助剂采用有机膨润，所述早强剂选用硫酸盐系早强剂硫酸钠，所述膨胀剂包含无水石膏、二水石膏其中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的一种半柔性沥青路面面层结构，其特征在于：所述高性能大空隙沥青混凝土有效空隙率大于85％，所述粗集料点接触、沥青薄膜厚度为10～20μm。

5.根据权利要求1所述的一种半柔性沥青路面面层结构，其特征在于：所述再生玻璃颗粒的粒径为100～300μm。

6.根据权利要求1所述的一种半柔性沥青路面面层结构，其特征在于：所述再生电气石粉采用1000～1500目的颗粒。

7.根据权利要求1所述的一种半柔性沥青路面面层结构，其特征在于：所述再生橡胶颗粒采用14～30目的颗粒。