CN211645823U - 一种隔温的沥青路面结构 - Google Patents

Abstract

一种隔温的沥青路面结构，属于道路工程领域。该隔温的沥青路面结构包括沥青路面的面层和设置在其下方的基层，沥青路面的面层包括自上而下依次设置的表面层、中面层、下面层中的至少两层，在表面层的上层或下层设置有气凝胶复合纤维隔温层，该隔温的沥青路面结构还包括功能层，功能层选择性设置在隔温的沥青路面结构中，根据其设置位置分为封层、黏层、透层、垫层；该隔温的沥青路面结构还可以包括设置在沥青路面最表层的罩面层。该路面结构能够改善沥青路面由于温度所引发的一系列危害行车安全的病害，并在控制成本的基础上，将气凝胶的隔温效果最大程度的发挥出来，采用更轻薄、柔韧性更好、强度高的气凝胶复合纤维作为隔温层，起到隔温的效果。

Description

一种隔温的沥青路面结构

技术领域

本实用新型属于道路工程领域，具体是一种隔温的沥青路面结构。

背景技术

对于暴露在自然环境下的沥青路面，温度是导致沥青路面损坏的重要原因，温度过高，在荷载作用下，会引起沥青混合料侧向位移，积累形成车辙，对道路行车安全构成威胁，尤其是雨天，极易形成水漂打滑。温度过低，会引起混合料变硬、变脆，在荷载作用下会压裂，形成裂缝。而在昼夜的更替中，较大的温差会形成温度应力，也会造成路面开裂等病害，影响了行车安全与舒适性。

气凝胶被称为世界上最轻的固体材料。其具有优异的隔温、隔热性能，目前主要应用于航空航天、国防、工业等隔热领域。将气凝胶利用到路面上现在也有一些研究进展，专利CN108798251A公开了一种高寒地区路面结构，其采用的保温隔热层是将将气凝胶和其他成分混合配制成保温隔热层，主要使路基以下的多年冻土上限不下降或富冰以下冻土允许上限少量下降，延缓路基以下多年冻土的融化速率，该方法复杂，部分成分会嵌入气凝胶孔隙中，影响其隔热性能；在CN108316141A中，公开的钢桥面铺装降温层的路面结构体及其铺装方法中，其是采用气凝胶作为附加层，对路面各个层均进行铺设，其作用是全方位降低钢桥面的温度，延长使用寿命，但该方法成本高，工艺复杂，且气凝胶较脆，易碎、强度低。涂敷法的喷涂材料不均匀，容易失效，不能有效降低各个结构层的温度。

气凝胶虽然用作隔温材料有报道，但是其存在强度低、较脆、空隙较大、与路面结构黏结性较差的问题，在车辆荷载作用下，易发生碎裂，造成路面承载能力不足，易出现路面塌陷的问题。其维修成本不仅加大，还有安全隐患，因此，急需提出一个具备气凝胶保温隔热性能又能与路面结构黏结性好的材料进行替代。

实用新型内容

针对现有技术的问题，本实用新型的目的是改善沥青路面由于温度所引发的一系列危害行车安全的病害，并在控制成本的基础上，将气凝胶的隔温效果最大程度的发挥出来，采用更轻薄、柔韧性更好、强度高的气凝胶复合纤维作为隔温层，起到隔温的效果。因此，本实用新型提供了一种隔温的沥青路面结构。该路面结构能有效减少由于温度所带来的易形成车辙、开裂、危及行车安全等一系列问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种隔温的沥青路面结构，包括沥青路面的面层和设置在其下方的基层，所述的沥青路面的面层包括自上而下依次设置的表面层、中面层、下面层中的至少两层，在表面层的上层或下层设置有气凝胶复合纤维隔温层。

进一步的，所述的隔温的沥青路面结构还包括功能层，功能层选择性设置在隔温的沥青路面结构中，所述的功能层根据其设置位置分为封层、黏层、透层、垫层；黏层设置在面层和面层之间，透层设置在面层和基层之间，封层设置在面层最上面或面层最下面，设置在面层上面的为上封层，设置在面层下面的为下封层，垫层设置在基层和土基之间。

进一步的，所述的隔温的沥青路面结构还可以包括设置在沥青路面最表层的罩面层。

进一步的，当气凝胶复合纤维隔温层位于表面层上方时，在气凝胶复合纤维隔温层上方还应设置有罩面层或上封层；在气凝胶复合纤维隔温层下侧和/或上侧设置有黏层。

进一步的，所述的罩面层为微表处罩面、超薄罩面或薄层罩面中的一种，所述的微表处罩面为乳化沥青、液体石油沥青、煤沥青中的一种或几种，与符合级配的骨料、水、添加剂配合而成的混合料；

所述的超薄罩面为热拌改性沥青混合料；

所述的薄层罩面为热拌改性沥青混合料。

所述的罩面层，其技术指标符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的要求。

进一步的，所述的气凝胶复合纤维隔温层，具有隔热、保温、隔冷的效果。

进一步的，所述的表面层为细粒式沥青混合料，其厚度为所选级配类型公称最大粒径的2.5～3倍，其技术指标符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的要求。

进一步的，所述的中面层为中粒式沥青混合料。其厚度为所选级配类型公称最大粒径的2.5～3倍，其技术指标符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的要求。

进一步的，所述的下面层为粗粒式沥青混合料。其厚度为所选级配类型公称最大粒径的2.5～3倍，其技术指标符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的要求。

进一步的，所述的基层为柔性基层、半刚性基层、刚性基层中的一种，所述的柔性基层为沥青混合料基层，所述的半刚性基层为无机结合料稳定类基层，所述的刚性基层为水泥混凝土类基层。

所述的基层，其技术指标符合《公路路面基层施工技术细则》(JTG/T F20-2015)。

进一步的，所述的隔温的沥青路面结构中的基层分为上基层和底基层，至少设置一层。

所述的底基层的强度<上基层的强度，底基层的刚度<上基层的刚度。

进一步的，所述的黏层由液体石油沥青、乳化沥青、煤沥青组成，用于防水，并增加面层和面层之间层间的黏结。

所述的透层由液体石油沥青、乳化沥青、煤沥青组成，用于防水，并增加面层和基层之间层间的黏结。

所述的封层主要为稀浆封层、碎石封层、改性沥青集料封层、超薄磨耗层中的一种。

所述的垫层为粒料或无机结合料稳定土中的一种，所述的粒料包括天然砂砾，粗砂，炉渣；所述的垫层用以改善土基的水稳状况，提高路面结构的水稳性和抗冻能力，并可扩散荷载，以减少土基变形。

功能层中所用的各个材料的技术指标符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)与《公路路面基层施工技术细则》(JTG/T F20-2015)的要求。

本实用新型的隔温的沥青路面结构，可以根据公路等级、地理条件、自然条件选择性设置面层的层数和基层的层数。

本实用新型的隔温的沥青路面结构，其具有如下优点：能够有效缓解温度对路面的影响，减少高温车辙，温缩裂缝等路面病害。提高了路面使用性能，减少行车的安全隐患，节能环保，经济舒适。与现有相变微胶囊路面技术相比，不易失效，延长路面的使用寿命，路面温度隔温效果好。

气凝胶复合纤维隔温层所采用的气凝胶复合纤维克服了气凝胶强度低、较脆的缺点，而且价格低廉。设置在路面表面层上部或下部能有效阻隔外界温度。在夏季高温时，可降低路面温度，提高整体路面的抗剪强度，可减少车辙病害的发生。提高路面使用性能，保证行车安全。在冬季，昼夜温差较大时，气凝胶复合纤维隔温层能有效减缓路面温度的变化速率，减少因外界环境温度昼夜变化大所引起的温缩裂缝。

附图说明

图1：本实用新型实例一的隔温的沥青路面结构的结构示意图；罩面层-1；隔温层-2；黏层-3；表面层-4；中面层-5；下面层-6；封层-7；透层-8；上基层-9；底基层-10；

图2：本实用新型实例二的隔温的沥青路面结构的结构示意图；封层-7；表面层-4；黏层-3；隔温层-2；下面层-6；封层-7；透层-8；上基层-9；底基层-10；垫层-11；

图3：本实用新型实例三的隔温的沥青路面结构的结构示意图；罩面层-1；隔温层-2；黏层-3；表面层-4；中面层-5；下面层-6；封层-7；透层-8；基层-9；垫层-11；

图4：本实用新型实例四的隔温的沥青路面结构的结构示意图；封层7；表面层-4；黏层-3；隔温层-2；下面层-6；封层-7；透层-8；基层-9；

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

实例一

一种隔温的沥青路面结构，其结构示意图见图1，所述隔温的沥青路面结构从上至下分别为超薄罩面层1，气凝胶复合纤维隔温层2，第一层乳化沥青黏层3，4cm SMA-13SBS改性沥青混合料表面层4，第二层乳化沥青黏层3，6cm AC-16SBS改性沥青混合料中面层5，第三层乳化沥青黏层3，8cm AC-20SBS沥青混合料下面层6，碎石封层7，乳化沥青透层8，20cm水泥稳定碎石上基层9，20cm水泥稳定碎石底基层10。

在环境温度为30℃时，经埋入隔温的沥青路面结构内的温度传感器检测，路面表面温度为63℃，气凝胶复合纤维隔温层2与4cm SMA-13SBS改性沥青混合料表面层4之间的温度为45℃，有效降低了路面温度18℃。可减少路面变形1～3mm。

实例二

一种隔温的沥青路面结构，其结构示意图见图2，所述隔温的沥青路面结构从上至下分别为稀浆封层7，4cm AC-13SBS改性沥青混合料表面层4，第一层液体石油沥青黏层3，气凝胶复合纤维隔温层2，第二层液体石油沥青黏层3，6cm AC-20SBS改性沥青混合料下面层6，稀浆封层7，液体石油沥青透层8，20cm水泥稳定碎石上基层9，20cm水泥稳定碎石底基层10，天然砂砾垫层11。

在环境温度为28℃时，经埋入隔温的沥青路面结构内的温度传感器检测，路面表面温度为56℃，4cm AC-13SBS改性沥青混合料表面层4与气凝胶复合纤维隔温层2之间的温度为48℃，气凝胶复合纤维隔温层2与6cm AC-20SBS改性沥青混合料下面层6之间的温度为32℃，有效降低了路面温度16℃。可减少路面变形2～4mm。

实例三

一种隔温的沥青路面结构，其结构示意图见图3，所述隔温的沥青路面结构从上至下分别为薄层罩面层1，气凝胶复合纤维隔温层2，第一层乳化沥青黏层3，4cm SMA-13SBS改性沥青混合料表面层4，第二层乳化沥青黏层3，6cm AC-16SBS改性沥青混合料中面层5，第三层乳化沥青黏层3，8cm AC-20SBS改性沥青混合料下面层6，碎石封层7，乳化沥青透层8，30cm沥青稳定碎石基层9，天然砂砾垫层11。

在环境温度为30℃时，经埋入隔温的沥青路面结构内的温度传感器检测，路面表面温度为62℃，气凝胶复合纤维隔温层2与4cm SMA-13SBS改性沥青混合料表面层4之间的温度为47℃，有效降低了路面温度15℃。可减少路面变形2～4mm。

实例四

一种隔温的沥青路面结构，其结构示意图见图4，所述隔温的沥青路面结构从上至下分别为碎石封层7，4cm AC-13SBS改性沥青混合料表面层4，第一层液体石油沥青黏层3，气凝胶复合纤维隔温层2，第二层液体石油沥青黏层3，6cm AC-20SBS改性沥青混合料下面层6，碎石封层7，液体石油沥青透层8，30cm水泥混凝土基层9。

在环境温度为32℃时，经埋入隔温的沥青路面结构内的温度传感器检测，路面表面温度为62℃，4cm AC-13SBS改性沥青混合料表面层4与气凝胶复合纤维隔温层2之间的温度为50℃，气凝胶复合纤维隔温层2与6cm AC-16SBS改性沥青混合料下面层6之间的温度为33℃，有效降低了路面温度17℃。可减少路面变形1～3mm。

Claims (10)

1.一种隔温的沥青路面结构，其特征在于，该隔温的沥青路面结构包括沥青路面的面层和设置在其下方的基层，所述的沥青路面的面层包括自上而下依次设置的表面层、中面层、下面层中的至少两层，在表面层的上层或下层设置有气凝胶复合纤维隔温层。

2.如权利要求1所述的隔温的沥青路面结构，其特征在于，所述的隔温的沥青路面结构还包括功能层，功能层选择性设置在隔温的沥青路面结构中，所述的功能层根据其设置位置分为封层、黏层、透层、垫层；黏层设置在面层和面层之间，透层设置在面层和基层之间，封层设置在面层最上面或面层最下面，设置在面层上面的为上封层，设置在面层下面的为下封层，垫层设置在基层和土基之间。

3.如权利要求1所述的隔温的沥青路面结构，其特征在于，所述的隔温的沥青路面结构还包括设置在沥青路面最表层的罩面层。

4.如权利要求2或3所述的隔温的沥青路面结构，其特征在于，当气凝胶复合纤维隔温层位于表面层上方时，在气凝胶复合纤维隔温层上方还应设置有罩面层或上封层；在气凝胶复合纤维隔温层下侧和/或上侧设置有黏层。

5.如权利要求3所述的隔温的沥青路面结构，其特征在于，所述的罩面层为微表处罩面、超薄罩面或薄层罩面中的一种；所述的罩面层，其技术指标符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的要求。

6.如权利要求1所述的隔温的沥青路面结构，其特征在于，所述的表面层为细粒式沥青混合料，其技术指标符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的要求。

7.如权利要求1所述的隔温的沥青路面结构，其特征在于，所述的中面层为中粒式沥青混合料，其技术指标符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的要求。

8.如权利要求1所述的隔温的沥青路面结构，其特征在于，所述的下面层为粗粒式沥青混合料，其技术指标符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的要求。

9.如权利要求1所述的隔温的沥青路面结构，其特征在于，所述的隔温的沥青路面结构中的基层分为上基层和底基层，至少设置一层；

所述的基层为柔性基层、半刚性基层、刚性基层中的一种，所述的柔性基层为沥青混合料基层，所述的半刚性基层为无机结合料稳定类基层，所述的刚性基层为水泥混凝土类基层；

所述的基层，其技术指标符合《公路路面基层施工技术细则》(JTG/T F20-2015)。

10.如权利要求1所述的隔温的沥青路面结构，其特征在于，所述的隔温的沥青路面结构，根据公路等级、地理条件、自然条件选择性设置面层的层数和基层的层数。

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