预制沥青块及其铺装结构的制作方法

该实用新型涉及一种道路路面结构及其制备方法，属于交通道路设施技术领域。

背景技术：

与现场铺筑的沥青路面相比，预制沥青路面具有标准化、工厂化制作、有利于控制质量、缩短工期和雨季施工等诸多优点。

例如，已公开的文献“预制冷铺沥青混凝土料的加工方法”，cn101906746a中公开的是一种无刚性基板衬托的沥青预制块，运输和安装过程中容易变形和开裂，难以做成大尺寸的预制块，使用场合受限。

再如，已公开的文献“一种沥青路面预制块与预制沥青路面的施工方法”(cn102444066a)的不足是：所提供的预制块是无掺加纤维或格栅的沥青预制块，路面使用中由于荷载等各种原因容易产生变形和开裂。且沥青路面预制块的切割，在复合路面的沥青面层温度下降至60℃以下时，将复合路面切割成沥青路面预制块单元，会导致沥青块四周的沥青剥落或损坏。

为此，有单位通过在沥青块的底部增加基板、衬板、托板的方式进行支撑，例如，华南理工大学申请的实用新型专利cn102444066b，公开了一种沥青路面预制块及预制沥青路面的施工方法；一种沥青路面预制块，其特征在于，自底面向上包括基板、板上粘层和沥青面层；沥青路面预制块的形状为长方体。本实用新型采用热膨胀系数与水泥混凝土和钢板接近的纤维增强的复合材料的基板对沥青层底面进行补强，提高了沥青面层抗疲劳和抗反射裂缝性能；有效地防止了雨水由沥青面层下渗侵蚀下承层；对于钢桥面可提高桥面刚度，尤其对于钢板厚度不足的钢桥面能起到加固作用，从而减薄了沥青面层的厚度，避免由于钢桥面刚度不足而引起的沥青铺装层的开裂、脱落等破坏。

该实用新型中由于使用的为基板，但是也存在问题，主要是，基板与沥青面层之间的粘接层容易失效，尤其是在耐候性方面比较差。同时，由于基板的存在，使得预制块整体的刚度增加，不利于和地基的贴合。

再如，专利文献cn20659134u中公布了一种沥青混凝土预制块包括自上而下设置的磨耗层、第一防水沥青粘接层、承重层、第二防水沥青粘接层和下层沥青承重层，其中磨耗层和承重层为聚合物改性沥青，下层沥青承重层为重交沥青。采用乳化沥青进行填缝，能够满足基础的铺装需求。

因此，本实用新型的目的在于寻求一种刚柔并举的预制沥青块。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种预制沥青块及其铺装结构，用于解决现有的预制沥青块强度高，以备撕裂破损的问题，提供一种刚柔兼备的预制沥青块，提高铺装的牢靠度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

预制沥青块，其特征在于，在所述预制沥青块中至少设置有一张张紧状态的玻纤格栅，且所述玻纤格栅边沿在所述预制沥青块外围形成外露的富余部。

每一所述富余部固定一根钢筋。

所述富余部有效宽度介于10㎝至30cm之间。

所述预制沥青块是由改性沥青、矿料和木质纤维素通过拌合形成的一种浇筑料。

所述矿料的配合比为：颗粒度10㎜-15mm碎石：颗粒度5㎜-10mm碎石：颗粒度3㎜-5mm碎石：0-3mm机制砂：矿粉＝40:33:3:14:10。

所述玻纤格栅的网孔大小介于最大的矿料颗粒和最小的矿料颗粒之间。

所述预制沥青块厚度介于3㎝至15cm之之间，长、宽不大于5米和30米。

所述预制沥青块是通过浇筑工艺模成型的。

一种预制沥青块铺装结构，若干预制沥青块彼此相邻且铺装在路基上，并在相邻的预制沥青块之间的缝隙内灌乳化沥青填充，其特征在于，在所述预制沥青块中至少设置有一张张紧状态的玻纤格栅，且所述玻纤格栅边沿在所述预制沥青块外围形成外露的富余部，且相邻的预制沥青块上的所述富余部彼此搭接于所述缝隙内。

每一所述富余部固定一根钢筋，且彼此搭接的富余部上的钢筋彼此搭接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型刚柔兼备，既具有传统沥青块的柔性，又具有玻纤格栅的韧性，在玻纤格栅的作用下，预制沥青块的整体强度提高很多，使得制备大规格的预制沥青块成为可能。

玻纤格栅的网格孔介于最大的碎石和最小的碎石之间的区域范围内，可以避免大规格碎石集中在底部，改善了预制沥青块的力学性能。

玻纤格栅两侧的富余部使用钢筋进行张紧、拉伸，有利于其充分的被展平，且在钢筋的作用下，可以被及时的、有效的搭接，有利于现场的铺装作业，以及改善铺装效果。

附图说明

图1为预制沥青块的立体图。

图2为预制沥青块的铺装图。

图中：

1沥青层，

2玻纤格栅，21富余部，

3钢筋，

00预制沥青块，01乳化沥青。

具体实施方式

结合附图1的结构，对本实用新型的结构进行详细的介绍。

一种沥青路面预制块，从使用的材料看，该预制沥青混凝土块主要包括改性沥青、矿料、木质纤维素、玻纤格栅，其中，作为一种优选的方式，各种材料的性能要求如下表述：

改性沥青：优选sbs改性沥青，其中，该sbs改性沥青的油石比为6.2％。

矿料：该矿料的配合比为：碎石(颗粒度10-15mm)：碎石(颗粒度5-10mm)：碎石(颗粒度3-5mm)：机制砂(0-3mm)：矿粉＝40:33:3:14:10。

木质纤维素，木质纤维素掺量为混合料质量的0.3％，木质纤维素密度以1.25g/cm3计算。

玻纤格栅：该玻纤格栅的径向断裂强度大于120kn/m，纬向断裂强度大于120kn/m，断裂伸长率小于3％，网格尺寸优先选用10×10mm；其特征在于理化性能稳定，强度大、模量高，有很高的耐磨性和优异的对寒冷性，无长期蠕变，热稳定性好；网状结构使集料嵌锁和限制；提高沥青混合料的承重能力。因相似相容原理，能与沥青混合料复合，充分保护玻纤基材，得以用于路面的增强，抵抗裂缝等。

上述的玻纤格栅可以单层使用，可以个多层使用，本实施例，介绍的为单层使用的情况，具体地，该玻纤格栅设置在预制块的下部三分之一处，其平行于路面。

从结构和层间关系上看，包括沥青层1和水平贴合在沥青层内的玻纤格栅2，其中的沥青层是由改性沥青以及矿料、木质纤维素搅拌、混合形成的，也就是说，本实用新型所述的沥青层成分不是单一的沥青成分，仅仅是一种约定俗称的称呼，而是由上述物质组成的混合体。对应的本实用新型所指的预制沥青块也并非是组分单一的沥青材质。

本实施例中，沥青层1厚度为3㎝至15cm之间的一个数值，根据工程需要进行设置，例如适用于某工程的10厘米沥青层。

通常该预制块铺装在道路工程中，使用乳化沥青灌缝后作为道路的沥青面层使用。

下面通过介绍给预制块的制作过程，以便对该预制块的结构有更加充分的理解、了解，厂房要求，厂房为50m，宽度为20m，高度为5m，厂房的室内温度控制在30℃。地面铺设厚度为2cm的钢板，能够承受施工荷载。

该预制沥青混凝土块的制备方法为：包括以下步骤：

步骤一，模具的准备

模具分为上下两层，模具内腔与待制作的预制块等体积、等高度，在模具的内腔内表面涂抹油，例如各种脱模剂，以便沥青路面预制块的取出；

步骤二，沥青混合料的拌合

将改性沥青、矿质混合料、木质纤维素按照上述组方比例进行物理混合，并通过加热至170℃进行辅助加热拌合，其中，拌合效果要求木质纤维素在混合料中充分分散，拌合均匀。也可以木质纤维素在矿质混合料投入的时候自动加入，经过5s至10s的干拌；

步骤三，玻纤格栅的布置

玻纤格栅2的轮廓大小比沥青路面预制块每边多出10厘米至30cm，例如20厘米，也就是说，在裁剪获得玻纤格栅的过程中，需要让玻纤格栅略大于预制块的投影面接，以便获得四周的富余部21，富余部21的玻纤格栅，采用钢筋3(hpb235)将其卷起来，放置在模具的中间，将其固定，同时卷起的玻纤格栅2可以减少其损坏程度，有利于玻纤格栅的展平。同时有利于在铺装时可以与相邻的预制沥青块交叉卷起增强预制沥青块的连接性；

步骤四，沥青混合料的摊铺、振动

将沥青混合料摊铺在模具中，采用平板振动成型的方式，使得混合料与玻纤格栅充分连接；

步骤五，模具的拆除与沥青块的存放

待养护后，将模具拆除获得预制沥青块，该预制沥青块放置在涂抹油的钢板上，以便沥青路面预制块的运输，保证预制沥青块不会开裂或产生裂缝。

本实用新型中，由于增加了玻纤格栅2，可以对沥青混合料进行加强，且，保持了沥青的半柔性的特性，不会对沥青的弯曲、弯折带来不利影响，尤其是能够制作成大尺寸的路面单元，且有效防止路面单元在运输和铺筑过程中的变形与开裂。

本实用新型中，玻纤格栅的网孔小于最大规格的碎石，可以对大规格的碎石进行拦截，避免大颗粒度的碎石集中在底部，提高预制块的整体性能。

本实用新型沥青路面预制块现场安装时，无需加热和碾压，减少了施工工序，施工过程受气候影响小，很大程度上提高了工效，缩短工期，有利于雨季施工。

本实用新型中，将改性沥青、矿料、木质纤维素根据施工规范拌合，且玻纤格栅放置于混合料中间靠下1/3处，玻纤格栅的放置位置可以提高沥青块的抗变形能力和抗开裂能力，通过本结构的实施，使得沥青路面预制块的形状可以满足最大4m×20m的使用需求。

模具部分最好采用如下结构：

模具由上模和下模组成，然后将下层涂好油的模具放置在钢板上，把玻纤格栅放在涂好油的下层模具上拉紧，玻纤格栅2每边多出的10㎝至30cm的富余部21，该富余部21用hpb235钢筋3卷起，实现张紧，最后把上层模具放置好不存在缝隙。

将拌合好的沥青混合料摊铺在模具中，采用平板振动成型的方式；待沥青块成型后，温度下降至50℃后，将模具拆除；预制好的沥青块连同下面的钢板一起放置，必要时为节省厂房的空间还可将预制好的沥青块连同钢板叠放在一起，同时为以后的运输提供方便。

参考图2，该预制沥青块的施工方法，将预制沥青块00进行拼接，并将相邻的预制沥青块之间的玻纤格栅富余部21进行搭接，尤其是，将相邻的两个钢筋3进行搭接，然后使用乳化沥青01进行灌缝，灌封后养护即可完成连接。通常在具体的施工过程，预制沥青块和基层之间可以根据需要进行辅助粘接，例如在基层处喷洒乳化沥青等方式。

实施例二

本申请的预制沥青混凝土块主要包括改性沥青、矿料、木质纤维素、玻纤格栅。

改性沥青为sbs改性沥青，矿料采用粒径为13.2mm-16mm、4.75mm-9.5mm、0.15mm-2.36mm和0mm-0.075mm的矿料(例如碎石)的混合物构成，玻纤格栅采用不自黏式玻璃纤维土工格栅。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本实用新型的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书所确定的保护范围内。