CN205741813U - 一种多功能路面结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多功能路面结构，该路面结构包括自上而下依次铺设在路面基层上的上面层、中面层以及下面层；上面层与中面层之间以及中面层与下面层之间均铺设有粘结层。该路面结构的上面层、中面层以及下面层可以采用不同的级配类型并形成具有不同功能的路面结构，能够延缓沥青的紫外老化，有效的降低裂缝的产生，减少路面维修费用，对延长沥青路面寿命具有重要意义。

Description

一种多功能路面结构

技术领域

本实用新型属于道路工程领域，涉及一种沥青路面结构，尤其涉及一种多功能路面结构。

背景技术

近年来，沥青混凝土路面在我国被大量地修筑与使用，人们越来越重视由于路面材料老化引起的沥青路面结构损害。沥青是石油练化后的产物，是一种高分子材料，这种高分子材料在光、热、氧、水等条件下容易被老化。

在沥青路面的长期使用过程中，其结构要经历各种复杂使用环境的考验，一些微小开裂和局部损伤会不可避免的产生，如不能及时控制这些微损伤，这些微裂纹便会在荷载的作用下扩展开裂，进而会影响路面结构的使用寿命，重则会破坏整个道路的结构。所以，如何能够及时有效的修复路面中出现的裂纹和损伤成为了道路工作者关心的主要问题。

同时，我国幅员辽阔，东南部地区与西北部地区自然气候差异巨大。其中西部地区的环境特点是年平均气温低，年温差与日温差大，日照时数长，加之这里干燥、少雨、海拔高，因此该地区太阳辐射总能量很高。这种强烈的紫外线辐射会导致例如沥青等高分子材料的老化，使沥青路面耐久性降低。

另外，随着全球能源的日趋紧张，太阳能的开发和利用成为新能源与可再生能源开发的重要内容。相变材料是利用相变过程中吸收或释放的热量来进行潜热储能的物质，具有在相变过程中将热量以潜热的形式储存于自身或释放给环境的性能，可以进行热能存储和温度调节控制。利用相变调温剂中相变材料的相变潜热特性，在气温高于(低于)相变材料的相变温度时收集(释放)太阳能，主动调控气温变化下的沥青路面使用温度，减小快速降温阶段的沥青路面降温速率，延迟和缩短极端高温或低温的出现时间和持续时间，基本消除沥青路面的结霜问题，减轻沥青路面冬季积雪与结冰问题，提高沥青路面对环境变化的适应能力，为解决沥青路面温度收缩裂缝、车辙永久变形等世界性难题具有重要的意义。

实用新型内容

针对目前沥青路面结构存在的技术问题，本实用新型的目的在于提供有效提升路面的使用寿命以及可减少路面维修费用的多功能路面结构。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种多功能路面结构，其特征在于：所述多功能路面结构包括自上而下依次铺设在路面基层上的上面层、中面层以及下面层；所述上面层与中面层之间以及中面层与下面层之间均铺设有粘结层。

作为优选，本实用新型所采用的上面层采用的级配类型为SAC-13型级配、SMA-13型级配或AC-13C型级配；所述上面层的厚度是5-6cm。

作为优选，本实用新型所采用的中面层采用的级配类型为AC-20C型级配或SMA-16型级配；所述中面层的厚度是6-8cm。

作为优选，本实用新型所采用的下面层采用的级配类型为ATB-25型级配或AC-25C型级配；所述下面层的厚度不大于10cm。

作为优选，本实用新型所采用的粘结层是SBS改性乳化沥青粘结层，所述粘结层的撒布量为0.4～0.6L/m²。

本实用新型的优点是：

本实用新型提供了一种多功能路面结构，该多功能路面结构包括自上而下依次铺设在路面基层上的上面层、中面层以及下面层；上面层与中面层之间以及中面层与下面层之间铺设有粘结层。该路面结构的上面层、中面层以及下面层可以采用不同的级配类型并形成具有不同功能的路面结构，本实用新型所提供的多功能路面结构能够有效的延缓和降低沥青的紫外老化，可以有效的降低裂缝的产生，能够主动调控沥青路面温度，主动调控气温变化下的沥青路面使用温度，减小快速降温阶段的沥青路面降温速率，延迟和缩短极端高温或低温的出现时间和持续时间，延缓由于温度骤降而产生的温缩裂缝和温度过高而引起的路面车辙病害。延长路面的使用性能，在一定程度上能够有效提升路面的使用寿命，减少路面维修费用。

附图说明

图1为本实用新型所提供的多功能路面结构示意图；

图1中标记说明如下：

1-上面层、2-第一粘结层、3-中面层、4-第二粘结层、5-下面层、6-路面基层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但是本实用新型不仅限于下述的实施方式。

参见图1，本实用新型提供了一种多功能路面结构，该多功能路面结构包括自上而下依次铺设在路面基层6上的上面层1、中面层3以及下面层4；上面层1与中面层3之间以及中面层3与下面层4之间均铺设有粘结层。即，上面层1与中面层3之间通过第一粘结层2连接，中面层3和下面层5之间用第二粘结层4连接。

上面层1采用的级配类型可以是SMA-13型级配或AC-13C型级配；上面层的厚度是5-6cm。

中面层采用的级配类型为AC-20C型级配或SMA-16型级配；中面层的厚度是6-7cm。

下面层采用的级配类型为ATB-25型级配或AC-25C型级配；下面层的厚度不大于10cm。

粘结层是SBS改性乳化沥青粘结层，粘结层的撒布量为0.4～0.6L/m²。

下面结合不同实施例对本实用新型进行详细说明：

实施例1

基于本实用新型所提供的路面结构，形成一种抗紫外老化沥青路面结构，由上而下依次包括铺设在路面基层上的掺杂有纳米材料的由抗紫外老化的沥青混合料制成的上面层，由高模量沥青混凝土制成的中面层以及沥青混凝土下面层，掺杂有纳米材料的由抗紫外老化的沥青混合料制成的上面层与由高模量沥青混凝土制成的中面层之间通过第一粘结层连接，由高模量沥青混凝土制成的中面层和由环氧煤沥青混凝土制成的下面层之间用第二粘结层连接。

掺杂有纳米材料的由抗紫外老化的沥青混合料制成的上面层是由一定比例的集料、改性沥青、纳米材料以及矿粉拌合而成，级配采用SMA-13，由高模量沥青混凝土制成的中面层3由一定比例的集料、高模量沥青以及矿粉组成，级配采用SMA-16；由环氧煤沥青混凝土制成的下面层5由一定比例的集料、增韧环氧煤沥青和矿粉组成，级配采用ATB-25。在掺杂有纳米材料的由抗紫外老化的沥青混合料制成的上面层与由高模量沥青混凝土制成的中面层之间以及由高模量沥青混凝土制成的中面层与由环氧煤沥青混凝土制成的下面层之间的粘结层(第一粘结层2以及第二粘结层4)均采用SBS改性乳化沥青，洒布量为0.4～0.6L/m²。该纳米材料可以是纳米粘土、纳米碳纤维以及纳米硅的一种或几种。

掺杂有纳米材料的由抗紫外老化的沥青混合料制成的上面层1是由SMA-13沥青混合料制备而成，掺杂有纳米材料的由抗紫外老化的沥青混合料制成的上面层1采用的改性沥青中添加纳米粘土纳米碳纤维、纳米硅的一种或几种。

该路面结构的上面层是密级配沥青混合料制备而成，该种混合料中掺加纳米材料能够有效的延缓和降低沥青的紫外老化，延长路面的使用性能，中面层采用的是高模量沥青混合料，能够有效降低永久变形的产生，下面层采用增韧环氧改性煤沥青，能够提高路面的抗车辙和抗疲劳性能，该实用新型在一定程度上能够有效提升路面的使用寿命，减少路面维修费用。

实施例2

基于本实用新型所提供的路面结构，形成一种裂缝自愈性沥青路面结构，该裂缝自愈性沥青路面结构包括自上而下依次铺设在路面基层上的掺杂有裂缝自愈性微胶囊的沥青混凝土上面层、由橡胶改性沥青混合料制成的沥青混凝土中面层以及由粗级配改性沥青混合料制成的沥青混凝土下面层；掺杂有裂缝自愈性微胶囊的沥青混凝土上面层与由橡胶改性沥青混合料制成的沥青混凝土中面层之间通过第一粘结层连接，由橡胶改性沥青混合料制成的沥青混凝土中面层和由粗级配改性沥青混合料制成的沥青混凝土下面层之间用第二粘结层连接。

掺杂有裂缝自愈性微胶囊的沥青混凝土上面层是压敏固化自愈合沥青混凝土是由一定比例的集料和胶结料拌合而成，其中胶结料中添加裂缝自愈性微胶囊颗粒，微胶囊的掺量为0.1～0.5％(沥青质量百分率)，沥青采用橡胶改性沥青。

掺杂有裂缝自愈性微胶囊的沥青混凝土上面层的橡胶改性沥青中添加微胶囊，能够使沥青路面的低温开裂降到最小且能自愈，有效避免早期开裂，延长沥青路面服役寿命，且工程实施方便。

由橡胶改性沥青混合料制成的沥青混凝土中面层采用橡胶改性沥青混合料，沥青用量为3％～6％，改性橡胶沥青中的橡胶粉的目数为40～80目，橡胶改性沥青粘度大、弹性恢复强度、抗疲劳性能好，可以有效的降低裂缝的产生。

由粗级配改性沥青混合料制成的沥青混凝土下面层采用采用自愈性能良好改性沥青AC-25C型级配，厚度不大于100mm。

该路面结构的上面层采用裂缝自愈性微胶囊，能够对于已有的微裂缝进行修补，中面层采用橡胶改性沥青混合料，橡胶沥青粘度大、弹性恢复强度、抗疲劳性能好，可以有效的降低裂缝的产生，上面层、中面层和下面层都采用粗型级配，粗型级配的沥青混合料的裂缝自愈性能良好，因此，整个路面结构的自愈合能力增强，使得微裂纹愈合，路面寿命得到延长。

实施例3

基于本实用新型所提供的路面结构，形成一种自控温式沥青路面结构，该自控温式沥青路面结构包括自上而下依次铺设在路面基层上的掺杂有微胶囊型相变调温剂的自控温式上面层、由改性沥青混合料制备而成的中面层以及由骨架密实型改性沥青混合料制备而成的下面层；掺杂有微胶囊型相变调温剂的自控温式上面层与由改性沥青混合料制备而成的中面层之间铺设有第一粘结层；由改性沥青混合料制备而成的中面层与由骨架密实型改性沥青混合料制备而成的下面层之间均铺设有第二粘结层。

掺杂有微胶囊型相变调温剂的自控温式上面层采用间断级配混合料SMA-13；掺杂有微胶囊型相变调温剂的自控温式上面层的厚度是6cm。

由改性沥青混合料制备而成的中面层采用AC-20C型级配；其厚度是6cm。

由骨架密实型改性沥青混合料制备而成的下面层采用改性沥青AC-25C型级配，其厚度不大于10cm。

掺杂有微胶囊型相变调温剂的自控温式上面层是由一定比例的集料、改性沥青、矿粉和微胶囊型相变调温剂拌合而成(微胶囊型相变调温剂的掺配比例为沥青质量的20％～40％)，由改性沥青混合料制备而成的中面层由一定比例的集料、改性沥青、纤维、矿粉组成，级配采用AC-20C型；由骨架密实型改性沥青混合料制备而成的下面层有一定比例的集料、基质沥青和矿粉组成，级配采用AC-25C。在掺杂有微胶囊型相变调温剂的自控温式上面层与由改性沥青混合料制备而成的中面层之间以及由改性沥青混合料制备而成的中面层与由骨架密实型改性沥青混合料制备而成的下面层之间的粘结层(第一粘结层2以及第二粘结层4)采用改性乳化沥青，洒布量为0.4～0.6L/m²。

该路面结构采用微胶囊型相变材料，有效解决了相变材料的渗漏问题，且制备工艺简单，潜热特性好，应用范围更广，直接以一定比例加入到沥青混合料中，能够主动调控沥青路面温度，主动调控气温变化下的沥青路面使用温度，减小快速降温阶段的沥青路面降温速率，延迟和缩短极端高温或低温的出现时间和持续时间，延缓由于温度骤降而产生的温缩裂缝和温度过高而引起的路面车辙病害。

实施例4

基于本实用新型所提供的路面结构，形成一种抗裂沥青路面结构，该路面结构包括自上而下依次铺设在垫层上的由抗裂沥青混凝土材料制备而成的上面层、由改性沥青混凝土制成的中面层、改性沥青混凝土制成的下面层以及路面基层，抗裂沥青混凝土是由一定比例的改性沥青、集料、矿粉、刚性纤维和柔性纤维组成；抗裂沥青混凝土上面层与改性沥青混凝土中面层以及改性沥青混凝土中面层与改性沥青混合料下面层之间铺设有粘结层，路面基层采用水泥乳化沥青混合料。

抗裂沥青混凝土是由一定比例的改性沥青、集料、矿粉、刚性纤维和柔性纤维组成，抗裂沥青混凝土采用间断级配，级配类型为SAC-13，厚度是50mm。

上面层和中面层所采用的改性沥青为橡胶改性沥青；中面层AC-20C型级配，厚度是80mm；下面层采用SBS改性沥青AC-25C型级配，厚度是100mm；路面基层采用水泥乳化沥青混合料，厚度不小于100mm。

层间采用改性乳化沥青粘结层(第一粘结层2以及第二粘结层4)，撒布量为0.4～0.6L/m²。

该路面结构的上面层的沥青混合料中掺入了一定比例的刚性纤维和柔性纤维，刚性纤维具有高强度、高耐温性、高弯曲弹性和高取向性等特点，将其掺入到沥青混凝土中能够提高路面抗裂能力，同时能够抑制混合料的松散，柔性纤维具有耐腐蚀、强度高、延伸率大、取向性好、易拌和等特点，将其掺入到沥青混凝土中能克服刚性纤维混凝土路面出现的“凸尖”现象，路面结构的基层采用的水泥乳化沥青混合料，一方面采用水泥乳化沥青混合料可以缓减半刚性基层反射裂缝的发生，另一方面，水泥乳化沥青混合料在施工中可以采用冷拌冷铺，节约能源，保护环境。

Claims (5)

1.一种多功能路面结构，其特征在于：所述多功能路面结构包括自上而下依次铺设在路面基层上的上面层、中面层以及下面层；所述上面层与中面层之间以及中面层与下面层之间均铺设有粘结层。

2.根据权利要求1所述的多功能路面结构，其特征在于：所述上面层采用的级配类型为SAC-13型级配、SMA-13型级配或AC-13C型级配；所述上面层的厚度是5-6cm。

3.根据权利要求2所述的多功能路面结构，其特征在于，所述中面层采用的级配类型为AC-20C型级配或SMA-16型级配；所述中面层的厚度是6-8cm。

4.根据权利要求3所述的多功能路面结构，其特征在于，所述下面层采用的级配类型为ATB-25型级配或AC-25C型级配；所述下面层的厚度不大于10cm。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的多功能路面结构，其特征在于：所述粘结层是SBS改性乳化沥青粘结层，所述粘结层的撒布量为0.4~0.6L/m²。