一种新型复合式路面铺装层结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型复合式路面铺装层结构，该结构从下往上依次包括：路基、刚性底层、弹性连接层和弹性面层；刚性底层为水泥混凝土，弹性连接层为低密度环氧橡胶混凝土，弹性面层为高密度环氧橡胶混凝土；刚性底层厚度为19-25cm，弹性连接层厚度为2-3cm，弹性面层厚度为4-8cm。与现有技术相比，本实用新型具有耐久性高，行车舒适性好，噪声低和节能环保等优点，可有效解决重交通路面耐久性、舒适性和环保性等问题。
【专利说明】一种新型复合式路面铺装层结构
【技术领域】
[0001]本实用新型属于路面结构【技术领域】，具体涉及一种新型复合式路面铺装层结构。
【背景技术】
[0002]浙青混凝土路面和水泥混凝土路面是我国高等级公路的主要路面结构形式，各有其优缺点。浙青路面属柔性路面，其路面平整，行车舒适，但寿命较短，承载能力低，防火防水性能差，容易出现车辙、裂缝、坑槽、松散等病害，且采用热施工工艺；水泥混凝土路面属刚性路面，强度高，承载能力强，耐久性好，采用冷施工工艺，但行车噪声大，舒适性差，抗冲击能力弱，也易出现裂缝、断板、错台、破碎、脱空或空洞等病害，且其养护时间长，修复难度大。
[0003]近年来，随着国民经济和公路交通运输事业的快速发展，公路重交通特征越来越明显。运输车辆中重型载货汽车的比重不断增加，汽车的总载质量和轴载质量不断提高，并且越来越大型化。单轴超过lot、双轴超过18t、三轴超过22t的重载车辆已成为交通运输的重要组成部分。同时伴随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，对路面的耐久性和行车的安全性、舒适性和环保性提出了更高的要求，传统浙青混凝土路面和水泥混凝土路面各自的诸多劣势越来越明显，越来越难以满足公路路面建设发展的要求，开发一种新型路面材料或一种新型路面结构，使其既具有刚性路面的高强度、高耐久性、防火防水害等优点，又能兼顾柔性路面的行车舒适性和低噪声，是公路材料领域亟待解决的重要问题，可望一举解决目前重交通公路路面的安全性、舒适性和耐久性难题。
【发明内容】
[0004]在重交通条件下，目前水泥混凝土路面和浙青混凝土路面发生病害的情况越来越普遍，路面耐久性面临了极大地挑战，同时伴随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，水泥混凝土路面行车舒适性差，噪声大；浙青混凝土路面施工耗能大，污染大等问题越来越被重视。
[0005]为解决上述问题，本实用新型提供了一种新型复合式路面铺装层结构，该结构耐久性高，行车舒适性好，噪声低，可有效解决重交通路面耐久性、舒适性和环保性等问题。
[0006]本实用新型所述的一种新型复合式路面铺装层结构，从下往上依次包括:路基1、刚性底层2、弹性连接层3、弹性面层4。
[0007]所述刚性底层2的厚度为19_25cm ;所述弹性连接层3的厚度为2_3cm ;所述弹性面层4的厚度为4-8cm。
[0008]所述刚性底层2为水泥混凝土 ；所述弹性连接层3为低密度环氧橡胶混凝土 ；所述弹性面层4为高密度环氧橡胶混凝土。
[0009]所述低密度环氧橡胶混凝土是由环氧胶粘剂和废旧橡胶颗粒/废旧橡胶粉组成的复合材料，密度在1.0g/cm3-l.lg/cm3之间。
[0010]所述高密度环氧橡胶混凝土是由环氧胶粘剂、废旧橡胶颗粒/废旧橡胶粉、细石料和细砂组成的复合材料，密度在1.2g/cm3-l.8g/cm3之间。
[0011]所述的新型复合式路面铺装层结构，既具有水泥混凝土路面的高强度和高耐久性，又具有浙青混凝土路面的行车舒适性和低噪声，同时还充分利用废旧橡胶材料，具有节能环保效益。
[0012]本实用新型与现有技术相比具有如下优点:
[0013]I)耐久性好。该结构以水泥混凝土作为刚性底层，降低了路基稳定性对路面结构的影响；以低密度环氧橡胶混凝土作为弹性连接层，利用其优异的粘接性能和变形性能，既可阻止刚性底层反射裂缝往路面面层的扩展，减少路面病害的产生，又可提高路面面层与底层粘接力，保证路面结构的整体性和共同受力；以高密度环氧橡胶混凝土作为弹性面层，利用其闻强闻朝性特点，提闻路面的承载能力，减少路面病害的发生。
[0014]2)行车舒适性好。该结构以高密度环氧橡胶混凝土作为弹性面层，其弹性模量介于水泥混凝土和浙青混凝土之间，既具有水泥混凝土路面的强度，又具有浙青混凝土路面的行车舒适性。另外高密度环氧橡胶混凝土中含有橡胶颗粒，可以起到很好的减震降噪作用，进一步提高了行车舒适性。
[0015]3)节能环保。该结构大量应用废旧橡胶颗粒，既拓宽了废橡胶的应用领域，合理地进行了资源循环利用，又解决了环境污染问题，同时采用冷施工工艺，具有显著的节能环保效益，应用前景广阔。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1:本实用新型设计的新型复合式路面铺装层结构示意图，1-路基、2-刚性底层、3-弹性连接层、4-弹性面层。
【具体实施方式】
[0017]下面结合具体的实施例对本实用新型所述的新型复合式路面铺装层结构做进一步说明，但是本实用新型的保护范围并不限于此。
[0018]实施例1:
[0019]新型复合式路面铺装层结构从下往上依次包括:路基1、刚性底层2、弹性连接层3、弹性面层4。刚性底层2的组成材料为水泥混凝土，弹性连接层3的组成材料为低密度环氧橡胶混凝土，弹性面层4的组成材料为高密度环氧橡胶混凝土 ；刚性底层2的厚度为19cm，弹性连接层3的厚度为3cm，弹性面层4的厚度为8cm。低密度环氧橡胶混凝土是由环氧胶粘剂和废旧橡胶颗粒/废旧橡胶粉组成的复合材料，密度在1.0g/cm3-l.lg/cm3之间，高密度环氧橡胶混凝土是由环氧胶粘剂、废旧橡胶颗粒/废旧橡胶粉、细石料和细砂组成的复合材料，密度在1.2g/cm3-l.8g/cm3之间。
[0020]实施例2:
[0021]新型复合式路面铺装层结构从下往上依次包括:路基1、刚性底层2、弹性连接层
3、弹性面层4。刚性底层2的组成材料为水泥混凝土，弹性连接层3的组成材料为低密度环氧橡胶混凝土，弹性面层4的组成材料为高密度环氧橡胶混凝土 ；刚性底层2的厚度为25cm，弹性连接层3的厚度为2cm，弹性面层4的厚度为4cm。低密度环氧橡胶混凝土是由环氧胶粘剂和废旧橡胶颗粒/废旧橡胶粉组成的复合材料，密度在1.0g/cm3-l.lg/cm3之间，高密度环氧橡胶混凝土是由环氧胶粘剂、废旧橡胶颗粒/废旧橡胶粉、细石料和细砂组成的复合材料，密度在1.2g/cm3-l.8g/cm3之间。
[0022]实施例3:
[0023]新型复合式路面铺装层结构从下往上依次包括:路基1、刚性底层2、弹性连接层
3、弹性面层4。刚性底层2的组成材料为水泥混凝土，弹性连接层3的组成材料为低密度环氧橡胶混凝土，弹性面层4的组成材料为高密度环氧橡胶混凝土 ；刚性底层2的厚度为22cm，弹性连接层3的厚度为2.5cm，弹性面层4的厚度为6cm。低密度环氧橡胶混凝土是由环氧胶粘剂和废旧橡胶颗粒/废旧橡胶粉组成的复合材料，密度在1.0g/cm3-1, lg/cm3之间，高密度环氧橡胶混凝土是由环氧胶粘剂、废旧橡胶颗粒/废旧橡胶粉、细石料和细砂组成的复合材料，密度在1.2g/cm3-l.8g/cm3之间。
[0024]上述实施例1-3中，新型复合式路面铺装层结构既具有水泥混凝土路面的高强度和高耐久性，又具有浙青混凝土路面的行车舒适性和低噪声，同时还充分利用废旧橡胶材料，具有节能环保效益。
[0025]低密度环氧橡胶混凝土由A、B、C三组分组成，其制备方法如下:
[0026]1)A组分的制备:将环氧树脂E-44 100份、丙烯基缩水甘油醚10份、超细废旧橡胶粉10份、BYK-066N 0.1份；BYK_163 0.1份，依次加入高速分散釜中，分散盘转速1000转/分钟，分散30分钟后即得A组分，包装储存；所述超细废旧橡胶粉为废旧卡车轮胎采用液氮低温冷冻破碎法加工而成的精细胶粉，其表面经硅烷偶联剂KH560改性，粒度为150目-200目；
[0027]2)B组分的制备:将651#低分子聚酰胺100份、DMP-30 10份、偶联剂KH-550 I份，依次加入反应釜中，搅拌均匀即得B组分，包装储存；
[0028]3)C组分的制备:将废旧橡胶颗粒100份、废旧橡胶粉200份、硫酸钙晶须10份，依次加入反应釜中，搅拌均匀即得C组分，包装储存；所述废旧橡胶颗粒为废旧卡车轮胎粉碎处理得到的l-6mm黑色橡胶颗粒；废旧橡胶粉为废旧卡车轮胎粉碎研磨处理得到的20目-80目黑色橡胶粉；硫酸钙晶须平均直径为1-8 μ m,平均长度为50-200 μ m ；
[0029]4)低密度环氧橡胶混凝土的制备:按质量配比A:B:C = 1:0.6:3称取各组分，首先将A组分与B组分混合，搅拌均匀，最后加入C组分，搅和均匀即得低密度环氧橡胶混凝土。
[0030]高密度环氧橡胶混凝土由A、B、C三组分组成，其制备方法如下:
[0031]1)A组分的制备:将环氧树脂E-44 100份、丙烯基缩水甘油醚10份、超细废旧橡胶粉10份、BYK-066N 0.1份；BYK_163 0.1份，依次加入高速分散釜中，分散盘转速1000转/分钟，分散30分钟后即得A组分，包装储存；所述超细废旧橡胶粉为废旧卡车轮胎采用液氮低温冷冻破碎法加工而成的精细胶粉，其表面经硅烷偶联剂KH560改性，粒度为150目-200目；
[0032]2)B组分的制备:将651 #低分子聚酰胺100份、DMP-30 10份、偶联剂KH-550 I份，依次加入反应釜中，搅拌均匀即得B组分，包装储存；
[0033]3)C组分的制备:将细石料100份、细砂300份、废旧橡胶颗粒60份、废旧橡胶粉40份、硫酸钙晶须10份，依次加入反应釜中，搅拌均匀即得C组分，包装储存；所述细石料为3-5mm单一粒径玄武岩石料；细砂为细度模数为2.8的天然河砂；废旧橡胶颗粒为废旧卡车轮胎粉碎处理得到的l_6mm黑色橡胶颗粒；废旧橡胶粉为废旧卡车轮胎粉碎研磨处理得到的20目-80目黑色橡胶粉；硫酸钙晶须平均直径为1-8 μ m，平均长度为50-200 μ m ;
[0034]4)高密度环氧橡胶混凝土的制备:按质量配比A:B:C = 1:0.6:8称取各组分，首先将A组分与B组分混合，搅拌均匀，最后加入C组分，搅和均匀即得高密度环氧橡胶混凝土。
【权利要求】
1.一种新型复合式路面铺装层结构，其特征在于，所述结构从下往上依次包括:路基(I)、刚性底层(2)、弹性连接层(3)、弹性面层(4)。
2.根据权利要求1所述的一种新型复合式路面铺装层结构，其特征在于，所述刚性底层(2)的厚度为19-25cm ;所述弹性连接层(3)的厚度为2_3cm ;所述弹性面层(4)的厚度为 4_8cm。
3.根据权利要求1所述的一种新型复合式路面铺装层结构，其特征在于，所述刚性底层(2)为水泥混凝土 ；所述弹性连接层(3)为低密度环氧橡胶混凝土 ；所述弹性面层(4)为高密度环氧橡胶混凝土。
【文档编号】E01C7/32GK204023351SQ201420465623
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月18日 优先权日:2014年8月18日
【发明者】舒兴旺, 申力涛, 崔东霞, 林浩, 张影, 辛润勤 申请人:山西省交通科学研究院, 山西交科公路勘察设计院