一种海绵城市的排水沥青路面结构的制作方法

本申请涉及海绵城市建设领域，更具体地说，它涉及一种海绵城市的排水沥青路面结构。

背景技术：

1、海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用，实现雨水在城市中自由迁移。

2、排水沥青路面指压实后空隙率在20％左右，能够在混合料内部形成排水通道的新型沥青混凝土面层，其实质为单一粒径碎石按照嵌挤机理形成骨架－空隙结构的开级配沥青混合料。

3、排水沥青路面因为要供雨水渗透排出，因此排水沥青混凝土与雨水的接触时间长，从而导致雨水对排水沥青路面长期进行侵蚀，进而导致排水沥青路面强度随之下降。

技术实现思路

1、为了减少雨水长期侵蚀对排水沥青路面强度的影响，本申请提供一种海绵城市的排水沥青路面结构，采用如下的技术方案：

2、一种海绵城市的排水沥青路面结构，包括位于最下层的路面基层，路面基层上铺设有沥青下封层，沥青下封层上铺设有沥青混合料结构层，沥青混合料结构层上铺设有沥青上封层，沥青上封层上铺设有排水性沥青混凝土铺装层，所述排水性沥青混凝土铺装层由排水沥青混合料铺设而成；所述排水沥青混合料由包括以下重量份的原料组成：粗集料70～100份，细集料5～15份，矿粉2～6份，沥青4～5份，水稳定剂4～8份，所述水稳定剂包括粘接剂、拒水剂和固化促进剂，所述粘接剂、拒水剂和固化促进剂三者重量之比为3～5:1～3:1。

3、通过采用上述技术方案，由于采用粘接剂提高沥青与粗集料以及细集料之间的粘接强度，通过固化促进剂促进粘接剂和拒水剂固化减少水分渗入，拒水剂进一步减少水分渗入，使得水分从排水沥青混合料内排出，从而有效减少水分长期停留对排水沥青混合料的损伤，进而减少雨水长期侵蚀对排水沥青路面强度的影响。

4、优选的，所述粗集料由三种规格级配而来，包括16mm～13.2mm粗集料、13.2mm～9.5mm粗集料和9.5mm～4.75mm粗集料，三者重量之比为3:5:9。

5、通过采用上述技术方案，使用三种规格粗集料级配，从而使得排水沥青混合料的孔隙率符合排水沥青路面要求，使得雨水等可以通过排水沥青路面排出。

6、优选的，所述粗集料为钢渣和石灰石的混合物，所述16mm～13.2mm粗集料为石灰石，所述13.2mm～9.5mm粗集料和9.5mm～4.75mm粗集料为钢渣。

7、通过采用上述技术方案，使用钢渣代替部分石灰石集料，因钢渣属于多孔的碱性集料，从而有效提高沥青与粗集料的连接强度，有效减少水分侵蚀对沥青路面强度的影响。

8、优选的，所述粘接剂包括甲基丙烯酸甲酯和n-乙烯基甲酰胺，所述甲基丙烯酸甲酯和n-乙烯基甲酰胺二者重量之比为2～4:1。

9、通过采用上述技术方案，以甲基丙烯酸甲酯作为主要粘接成分，同时加入n-乙烯基甲酰胺提高粘接剂与沥青的连接强度，以粘接剂为桥梁使得沥青与粗集料以及细集料之间的连接强度提高，有效减少水分侵蚀使得沥青与粗集料以及细集料分离的情况，减少水分侵蚀对沥青路面的影响。

10、优选的，所述拒水剂包括甲基硅醇钠和乙烯基硅油，二者重量之比为1:1。

11、通过采用上述技术方案，甲基硅醇钠和乙烯基硅油提高粘接剂的渗透能力，从而使得粘接剂渗透进入粗集料和细集料缝隙，对齐进行粘接，从而有效提高粘接效果，固化以后，甲基硅醇钠转变为甲基硅氧烷和乙烯基硅油提高排水沥青路面的防水能力。

12、优选的，所述固化促进剂为硫化铁改性麦饭石。

13、通过采用上述技术方案，以麦饭石表面负载硫化铁晶体从而作为成核剂促进粘接剂固化，粘接剂固化时将拒水剂同时固化于粗集料以及细集料上，从而使得排水沥青混合料耐水侵蚀性能提升。

14、优选的，所述固化促进剂由以下步骤制得：将麦饭石置于硫化钠溶液中，40～60℃搅拌10～30min，转速60～100r/min，将麦饭石捞出后清洗置于羧甲基纤维素溶液中，静置5～10min，然后将麦饭石捞出，将硫酸铁溶液滴加到麦饭石上，同时进行搅拌混合，混合完毕后将麦饭石取出4～10℃静置30～40min，制得固化促进剂。

15、通过采用上述技术方案，硫酸铁与硫化钠生成硫化铁结晶，将硫化铁结晶通过羟甲基纤维素结合于麦饭石上制得固化促进剂，沥青通过粘接剂与粗集料以及细集料结合后，固化促进剂一方面与沥青结合，一方面促进粘接剂固化，有效提高沥青与粗集料以及细集料的结合强度，从而减少水分侵蚀对排水沥青路面强度的影响。

16、优选的，所述排水沥青混合料由以下步骤制得：将粗集料、细集料和矿粉混合，180～200℃干燥处理10～20min，再加入粘接剂、拒水剂和固化促进剂搅拌3～5min，最后加入预热至140～160℃的沥青，搅拌混合均匀，保温3～5min后得到排水沥青混合料。

17、通过采用上述技术方案，通过简单混合即可制得排水沥青混合料，操作简单，产品易得。

18、综上所述，本申请具有以下有益效果：

19、1、由于采用粘接剂提高沥青与粗集料以及细集料之间的粘接强度，通过固化促进剂促进粘接剂和拒水剂固化减少水分渗入，拒水剂进一步减少水分渗入，使得水分从排水沥青混合料内排出，从而有效减少水分长期停留对排水沥青混合料的损伤，进而减少雨水长期侵蚀对排水沥青路面强度的影响。

20、2、本申请中优选以甲基丙烯酸甲酯作为主要粘接成分，同时加入n-乙烯基甲酰胺提高粘接剂与沥青的连接强度，以粘接剂为桥梁使得沥青与粗集料以及细集料之间的连接强度提高，有效减少水分侵蚀使得沥青与粗集料以及细集料分离的情况，减少水分侵蚀对沥青路面的影响。

21、3、本申请以麦饭石表面负载硫化铁晶体从而作为成核剂促进粘接剂固化，粘接剂固化时将拒水剂同时固化于粗集料以及细集料上，从而使得排水沥青混合料耐水侵蚀性能提升。

技术特征：

1.一种海绵城市的排水沥青路面结构，其特征在于，包括位于最下层的路面基层，路面基层上铺设有沥青下封层，沥青下封层上铺设有沥青混合料结构层，沥青混合料结构层上铺设有沥青上封层，沥青上封层上铺设有排水性沥青混凝土铺装层，所述排水性沥青混凝土铺装层由排水沥青混合料铺设而成；所述排水沥青混合料由包括以下重量份的原料组成：粗集料70～100份，细集料5～15份，矿粉2～6份，沥青4～5份，水稳定剂4～8份，所述水稳定剂包括粘接剂、拒水剂和固化促进剂，所述粘接剂、拒水剂和固化促进剂三者重量之比为3～5:1～3:1。

2.根据权利要求1所述的海绵城市的排水沥青路面结构，其特征在于：所述粗集料由三种规格级配而来，包括16mm～13.2mm粗集料、13.2mm～9.5mm粗集料和9.5mm～4.75mm粗集料，三者重量之比为3:5:9。

3.根据权利要求1所述的海绵城市的排水沥青路面结构，其特征在于：所述粗集料为钢渣和石灰石的混合物，所述16mm～13.2mm集料为石灰石，所述13.2mm～9.5mm粗集料和9.5mm～4.75mm粗集料为钢渣。

4.根据权利要求1所述的海绵城市的排水沥青路面结构，其特征在于：所述粘接剂包括甲基丙烯酸甲酯和n-乙烯基甲酰胺，所述甲基丙烯酸甲酯和n-乙烯基甲酰胺二者重量之比为2～4:1。

5.根据权利要求1所述的海绵城市的排水沥青路面结构，其特征在于：所述拒水剂包括甲基硅醇钠和乙烯基硅油，二者重量之比为1:1。

6.根据权利要求1所述的海绵城市的排水沥青路面结构，其特征在于：所述固化促进剂为硫化铁改性麦饭石。

7.根据权利要求1所述的海绵城市的排水沥青路面结构，其特征在于：所述固化促进剂由以下步骤制得：将麦饭石置于硫化钠溶液中，40～60℃搅拌10～30min，转速60～100r/min，将麦饭石捞出后清洗置于羧甲基纤维素溶液中，静置5～10min，然后将麦饭石捞出，将硫酸铁溶液滴加到麦饭石上，同时进行搅拌混合，混合完毕后将麦饭石取出4～10℃静置30～40min，制得固化促进剂。

8.根据权利要求1所述的海绵城市的排水沥青路面结构，其特征在于：所述排水沥青混合料由以下步骤制得：将粗集料、细集料和矿粉混合，180～200℃干燥处理10～20min，再加入粘接剂、拒水剂和固化促进剂搅拌3～5min，最后加入预热至140～160℃的沥青，搅拌混合均匀，保温3～5min后得到排水沥青混合料。

技术总结
本申请涉及海绵城市建设领域，具体公开了一种海绵城市的排水沥青路面结构，其包括位于最下层的路面基层，路面基层上铺设有沥青下封层，沥青下封层上铺设有沥青混合料结构层，沥青混合料结构层上铺设有沥青上封层，沥青上封层上铺设有排水性沥青混凝土铺装层，所述排水性沥青混凝土铺装层由排水沥青混合料铺设而成；所述排水沥青混合料由包括以下重量份的原料组成：粗集料70～100份，细集料5～15份，矿粉2～6份，沥青3～7份，水稳定剂4～8份。本申请的排水沥青路面结构具有耐水侵蚀，使用寿命长的优点。

技术研发人员：黄龙,马甜甜,张阳,薛琳,王秀林,季昌伟
受保护的技术使用者：济南通达公路工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13