一种再生精固磨耗层及其施工方法与流程

1.本发明涉及沥青路面预防性养护领域，具体而言，涉及一种再生精固磨耗层及其施工方法。


背景技术：

2.沥青道路在使用过程中，由于行驶车辆的碾压、冲击、磨耗以及天气变化等因素，往往会对路面的使用性能和寿命产生较大的影响，甚至导致路面破损。路面破损对车辆的行驶速度、载重能力、燃料消耗、机械磨损、行车舒适，以及对交通安全、环境保护等都会造成有害影响。为防治路面破损，使路面保持良好的技术状况而采取的技术措施，通常采用技术措施对沥青路面进行预防性养护方法。
3.传统的沥青路面预防性养护方法有稀浆封层、微表处、热拌薄层罩面、铣刨重铺等方法。但是稀浆封层、微表处施工质量控制难度大，施工后要封闭交通一段时间，并且行车噪音很大，对于裂缝等病害的处理能力较弱，与原路面的粘接效果一般，且微表处造价高昂，需要专用设备；薄层罩面以及铣刨重铺施工工艺复杂、施工成本高，环境污染较为严重，并且薄层罩面对路面标高有一定的影响。因此，需要一种新的预防性养护方法来综合解决沥青路面预防性养护存在的问题。


技术实现要素：

4.为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种再生精固磨耗层及其施工方法，通过设置还原再生黏结层和复合冷拌冷铺磨耗层，提升原路面中老化沥青的性能，有效增强原路面和复合冷拌冷铺磨耗层之间的粘结强度，在不增加行车噪声的同时，改善了原路面的抗滑、封水、延缓病害等综合性能，极大地延长了路面的服役寿命，不仅提升了沥青路面预防性养护效果，还增加了路面的美观度。
5.为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
6.一种再生精固磨耗层，包括还原再生黏结层和还原再生黏结层上方的复合冷拌冷铺磨耗层，所述还原再生黏结层通过洒布再生界面剂形成；所述复合冷拌冷铺磨耗层中各组分按重量分数计包括：集料100份、改性沥青10-14.0份、水泥0-3.0份和水0-3.0份，通过铺筑在还原再生黏结层上并通过胶轮碾压后形成，所述改性沥青为交联型常温复合改性沥青；所述集料为3mm-6mm玄武岩或辉绿岩集料。
7.作为优选，所述集料的级配范围符合以下要求：
[0008][0009][0010]
作为优选，所述交联型常温复合改性沥青的固含量≥60％，蒸发残留物软化点≥85℃，蒸发残留物延度(5℃)≥60cm，蒸发残留物弹性恢复(25℃)≥95％，蒸发残留物20℃
拉拔强度(80℃水浴养生4天后)≥2mpa。
[0011]
作为优选，所述交联型常温复合改性沥青按重量分数计包括：基质沥青55—65％，改性剂2.5-4.5％，乳化剂1.0-3.0％，稳定剂0.1-0.5％，抗老化剂0.1-0.5％，其余为水，调节至ph2.0。
[0012]
作为优选，所述交联型常温复合改性沥青各组分按重量分数计包括：基质沥青60％，改性剂3.5％，乳化剂2.0％，稳定剂0.2％，抗老化剂0.2％，其余为水。
[0013]
作为优选，所述基质沥青采用70#道路沥青，改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和丁苯橡胶按质量比1:1混合而成，乳化剂为非离子乳化剂，稳定剂为氯化钙和聚丙烯酰胺按质量比1:1混合而成，抗老化剂：二乙基二硫代氨基甲酸铅。
[0014]
作为优选，所述非离子乳化剂为苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚。
[0015]
作为优选，所述水泥为p
·
o42.5水泥。
[0016]
一种如上所述的再生精固磨耗层的施工方法，包括以下步骤：
[0017]
步骤1：还原再生黏结层施工，采用洒布车将还原再生界面剂均匀喷洒于原路面，洒布量为0.2kg/m2～0.5kg/m2，还原再生黏结层施工完成后，静置0.5h-1h；
[0018]
步骤2：复合冷拌冷铺磨耗层摊铺，在稀浆封层车中装入改性沥青、集料、水泥和水拌合后，铺筑在还原再生黏结层上，并通过胶轮碾压后形成复合冷拌冷铺磨耗层；
[0019]
步骤3：在复合冷拌冷铺磨耗层施工30-60min后，采用胶轮压路机进行碾压；
[0020]
步骤4：封闭交通2h～6h后，即可开放车辆通行，至此，施工结束。
[0021]
作为优选，在步骤3中，在复合冷拌冷铺磨耗层施工30-60min后，采用胶轮压路机进行初压，碾压遍数为2-3遍，碾压速度为2-3km/h；初压30-60min后，采用胶轮压路机进行复压，复压遍数为2-3遍，碾压速度为4-6km/h。
[0022]
本发明由于采用了以上的技术方案，具有以下有益效果：
[0023]
1、本发明中还原再生黏结层具有超强的沥青还原再生能力，能够渗透至路面以下1～1.5cm，激发原路面沥青活性，有效提升原路面中集料与老化沥青的粘结能力，提高路面的封水性能，并提高原路面与复合冷拌冷铺磨耗层的粘接能力；
[0024]
2、本发明中复合冷拌冷铺磨耗层采用交联型常温复合改性沥青，化学高分子与无机材料在沥青相中化学交联为三维交联网状结构，整体提高复合冷拌冷铺磨耗层的粘结性、柔韧性与耐久性；
[0025]
3、本发明中的再生精固磨耗层性能接近热拌薄层罩面，相比传统改性乳化沥青，交联型常温复合改性沥青性能更高，高低温性能优异，抗反射裂缝性能出色；
[0026]
4、本发明中的再生精固磨耗层在胶轮碾压两次后表面平整，能有效吸收行车噪声，降噪抗滑提高行驶的安全性和舒适性；
[0027]
5、本发明中的再生精固磨耗层在常温施工过程中不产生有毒有害气体，绿色节能环保；
[0028]
6、本发明中的再生精固磨耗层外观具有细腻的颗粒感，铺面构造类似于超薄沥青罩面，视觉观感更强。
具体实施方式
[0029]
为了进一步了解本发明，为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下
面将结合具体实施例对本发明进行清楚、完整地描述。实施例只对本发明具有示例性作用，不具有任何限制性的作用，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。任何本领域技术人员在本发明的基础上作出的非实质性修改，都应属于本发明保护的范围。
[0030]
本发明实施例提供一种再生精固磨耗层，包括还原再生黏结层和复合冷拌冷铺磨耗层。所述还原再生黏结层通过采用还原再生界面剂洒布在路面上形成，还原再生界面剂能够渗透至路面以下1～1.5cm，激发原路面老化沥青的活性，恢复原路面中沥青与集料之间的粘结效果，所述还原再生界面剂的技术要求如表1所示。
[0031]
表1还原再生界面剂的技术要求
[0032][0033][0034]
作为优选，本发明中采用的是美国科来福公司生产的gl-bond还原再生界面剂。
[0035]
所述复合冷拌冷铺磨耗层中各组分按重量分数计包括：集料100份、改性沥青10-14.0份、水泥0-3.0份和水0-3.0份，通过铺筑在还原再生黏结层上并通过胶轮碾压后形成。优选的，本发明中集料为3mm-6mm的玄武岩或辉绿岩集料。所述集料的级配符合如表2所示的要求：
[0036]
表2复合冷拌冷铺磨耗层中集料的级配
[0037]
[0038]
集料过细，会导致集料用量大，生产成本高，而且在施工过程中铺面不匀，美观度低，铺面完成后容易导致路面发软、松散脱粒等情况发生；集料过粗，则不容易形成嵌挤结构，存在噪声大、易产生车辙和松散等问题。本技术中，仅采用3mm-6mm的玄武岩或辉绿岩集料，同时还对集料的级配进行了限定，经发明人研究发现，采用本技术提供的集料能够有效减少细料收缩影响，铺面均匀，能够采用胶轮碾压平整，能有效吸收行车噪声，外观具有细腻的颗粒感，能有效抗开裂性能。
[0039]
作为优选，所述改性沥青为交联型常温复合改性沥青，其技术要求如表3所示。
[0040]
表3交联型常温复合改性沥青的技术要求
[0041][0042]
具体的，在本发明中，所述交联型常温复合改性沥青各组分按重量分数计包括：基质沥青55—65％，改性剂2.5-4.5％，乳化剂1.0-3.0％，稳定剂0.1-0.5％，抗老化剂0.1-0.5％，其余为水，调节至ph2.0。其中，基质沥青采用70#道路沥青，改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和丁苯橡胶按质量比1:1混合而成，乳化剂为非离子乳化剂，稳定剂为氯化钙和聚丙烯酰胺按质量比1:1混合而成，抗老化剂：二乙基二硫代氨基甲酸铅。作为优选，所述交联型常温复合改性沥青各组分按重量分数计包括：基质沥青60％，改性剂3.5％，乳化剂2.0％，稳定剂0.2％，抗老化剂0.2％，其余为水，非离子乳化剂优选为苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚。
[0043]
本技术中的水泥为p
·
o42.5水泥，本技术中的水为一般可饮用水
[0044]
本发明提供的一种再生精固磨耗层，其施工方法如下所示：
[0045]
步骤1：还原再生黏结层施工，将满足表1中技术要求的还原再生界面剂，采用洒布车均匀喷洒于原路面，洒布量为0.2kg/m2～0.5kg/m2。还原再生黏结层施工完成后，静置0.5h-1h，以便还原再生界面剂能够充分下渗。
[0046]
步骤2：复合冷拌冷铺磨耗层摊铺，在稀浆封层车中装入改性沥青、集料、水泥和水拌合后，铺筑在还原再生黏结层上，并通过胶轮碾压后形成复合冷拌冷铺磨耗层。
[0047]
步骤3：复合冷拌冷铺磨耗层碾压，复合冷拌冷铺磨耗层施工30-60min后，采用16t以上的胶轮压路机进行初压，碾压遍数为2-3遍，碾压速度为2-3km/h；初压30-60min后，采用16t以上的胶轮压路机进行复压，复压遍数为2-3遍，碾压速度为4-6km/h；
[0048]
步骤4：封闭交通2h～6h后，即可开放车辆通行，至此，施工结束。
[0049]
在步骤3中，胶轮压路机的碾压遍数不足，胶轮压路机过早碾压，容易导致车辆碾压路面黏轮、复合冷拌冷铺磨耗层发生脱落等现象产生。
[0050]
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述，并参照《公路路基路面现场测试规程》(jtg 3450-2019)对实施例1-3中的路面渗水系数、摆值fb、构造深度和《公路养护工程质量检验评定标准》(jtg 5220-2020)对实施例1-3中的针入度、软化点、延度进行测试，参照《微表处技术规程》对对比例1中的路面渗水系数、摆值fb、构造深度进行测试。
[0051]
实施例1
[0052]
本实施例提供了一种再生精固磨耗层及施工方法，所述再生精固磨耗层包括还原再生黏结层和复合冷拌冷铺磨耗层。其中，还原再生黏结层采用gl-bond还原再生界面剂，洒布量为0.2kg/m2。还原再生黏结层施工完成后，静置0.5h后，施工复合冷拌冷铺磨耗层。复合冷拌冷铺磨耗层各组分按重量份数计包括：集料100份、改性沥青10.0份、水泥1.0份。
[0053]
在还原再生黏结层施工完成后，回收路面沥青进行试验检测，结果如表4所示，根据检测结果可以看出，洒布还原再生界面剂后，对回收路面沥青进行针入度、延度及软化点检测。结果表明，沥青针入度和延度有明显提升，软化点有明显降低，还原再生界面剂对原路面有明显的再生还原效果。
[0054]
表4实施例1中还原再生界面剂对沥青的提升作用结果
[0055][0056]
在再生精固磨耗层施工后，对路面的封水性能、抗滑性能进行检测。如表5所示，路面的封水、抗滑性能均能满足要求。
[0057]
表5实施例1中，再生精固磨耗层施工后路面检测结果
[0058]
检测项目检测平均值实测点数合格点数合格率(％)技术要求渗水系数(ml/min)10.61010100≤50摆值fb(bpn)681010100≥45构造深度(cm)0.751010100≥0.60
[0059]
实施例2
[0060]
本实施例提供了一种再生精固磨耗层及施工方法，所述再生精固磨耗层包括还原再生黏结层和复合冷拌冷铺磨耗层。其中，还原再生黏结层采用gl-bond还原再生界面剂，洒布量为0.5kg/m2。还原再生黏结层施工完成后，静置1.0h后，施工复合冷拌冷铺磨耗层。复合冷拌冷铺磨耗层各组分按重量份数计包括：集料100份、改性沥青14.0份、水泥2.0份和水3.0份。
[0061]
在还原再生黏结层施工完成后，回收路面沥青进行试验检测，结果如表6所示，根
据检测结果可以看出，洒布还原再生界面剂后，对回收路面沥青进行针入度、延度及软化点检测。结果表明，沥青针入度和延度有明显提升，软化点有明显降低，还原再生界面剂对原路面有明显的再生还原效果。
[0062]
表6实施例2中还原再生界面剂对沥青的提升作用结果
[0063][0064]
对再生精固磨耗层施工后，对路面的封水性能、抗滑性能进行检测。如表7所示，路面的封水、抗滑性能均能满足要求。
[0065]
表7实施例2中，再生精固磨耗层施工后路面检测结果
[0066]
检测项目检测平均值实测点数合格点数合格率(％)技术要求渗水系数(ml/min)26.41010100≤50摆值fb(bpn)641010100≥45构造深度(cm)0.721010100≥0.60
[0067]
实施例3：
[0068]
本实施例提供了一种再生精固磨耗层及施工方法，所述再生精固磨耗层包括还原再生黏结层和复合冷拌冷铺磨耗层。其中，还原再生黏结层采用gl-bond还原再生界面剂，洒布量为0.3kg/m2。还原再生黏结层施工完成后，静置1.0h后，施工复合冷拌冷铺磨耗层。复合冷拌冷铺磨耗层各组分按重量份数计包括：集料100份、改性沥青14.0份、水泥1.0份和水1.0份。在本实施例中，集料的级配如下表8所示：
[0069]
表8实施例3中复合冷拌冷铺磨耗层中集料的级配
[0070][0071]
对再生精固磨耗层施工后，对路面的封水性能、抗滑性能进行检测。如表9所示，路面的封水、抗滑性能均能满足要求。
[0072]
表9实施例3中，再生精固磨耗层施工后路面检测结果
[0073]
检测项目检测平均值实测点数合格点数合格率(％)技术要求渗水系数(ml/min)055100≤50摆值fb(bpn)71.255100≥45构造深度(cm)0.8155100≥0.60
[0074]
对比例1：
[0075]
本对比例1采用微表处的施工方式进行路面养护，微表处中，用到的原料包括：矿料，乳化沥青，水泥和水，所述乳化沥青用量为矿料质量的10％，水泥为矿料质量的1％，水为矿料质量的6％，其中，矿料的组成为：0-3mm石灰岩:3-5mm辉绿岩:5-10mm辉绿岩＝50:
30:20，乳化沥青的固含量为62％，原料的油石比为6.2％，微表处的合成级配如表10所示：
[0076]
表10对比例1中微表处的矿料的级配
[0077][0078][0079]
对微表处施工后，对路面的封水性能、抗滑性能进行检测，结果如表11所示。
[0080]
表11对比例1中微表处施工后路面检测结果
[0081]
检测项目检测平均值实测点数合格点数合格率(％)技术要求渗水系数(ml/min)147550≤50摆值fb(bpn)63.655100≥45构造深度(cm)0.7255100≥0.60
[0082]
通过现场检测，对微表处和再生精固磨耗层进行技术对比，微表处施工后的典型厚度为8mm-10mm，而再生精固磨耗层的典型厚度为5mm-9mm，本发明提供的再生精固磨耗层厚度薄，由于还原再生黏结层能够激发原路面的活性，有效提升原路面中集料与老化沥青的粘结能力，提高路面的封水性能，雨水不渗入原路面，同时增强原路面与复合冷拌冷铺磨耗层之间的粘结作用，复合冷拌冷铺磨耗层能够修复路面的麻面、轻微松散、轻微车辙、泛油、抗滑不足等问题，并通过初压、复压后养护成型，强度大，构造深度大，抗滑性能好，复合冷拌冷铺磨耗层的空隙大，从而雨天水雾少，且外观具有细腻的颗粒感，视觉观感更强，可以维持至少五年以上良好的路用性能。
[0083]
说明书和所附权利要求中所描述的所有特征，无论单独还是它们的任意组合，都是本发明的重要特征。
[0084]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“一种实施方式”、“具体实施方式”、“其他实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例、实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，上述描述的具体特征、结构、材料或者特点也可以在任何的一个或多个实施例、实施方式或示例中以合适的方式结合。本发明记载的技术方案也包括上述描述的任意一个或多个具体特征、结构、材料或者特点以单独或者组合的方式形成的技术方案。
[0085]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换、变型、删除部分特征、增加特征或重新进行特征组合形成的技术方案，凡是依据本发明的创新原理对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。