一种长寿命交叉口沥青路面的改性沥青路面及其铺装方法与流程

文档序号:16240601发布日期:2018-12-11 23:03阅读:154来源:国知局

本发明涉及道路工程技术领域,具体涉及一种长寿命交叉口沥青路面的改性沥青路面及其铺装方法。

背景技术

随着我国国民经济的发展,汽车保有量飞速增长,在日益增长的交通量、环境因素的综合作用下,尤其在道路交叉口附近,路面受车辆频繁刹车、起动、转向等作用,使得道路交叉口路面承受较大的剪切力,极易导致路面结构层失稳,从而产生推移病害,不但严重影响路面的使用寿命和服务质量,同时也给公路养护部门带来沉重的维修负担。

目前,干线公路沥青路面主要采用双层沥青面层结构形式,与高速公路面层4+6+8的三层结构相比,厚度较薄,沥青路面容易出现车辙、裂缝等病害,特别是在交叉口的位置,通车一到两年后就出现2-3cm的推移病害屡见不鲜,常规的养护方案难以满足交叉口苛刻的使用要求,通常使用寿命只有2-3年,养护维修频繁,对车辆通行造成极大干扰,不仅造成资金的浪费,还带来不良的社会影响,因此如何提升交叉口推移病害的养护效果,延长使用寿命,是目前研究中亟需解决的问题。

根据已有的研究结果表明,干线公路上下面层对于推移病害均有贡献,下面层的贡献更大,是出现推移的主要层位,因此提高下面层混合料的高温性能,对提升路面结构的抗推移性能具有重要的作用。此外,国内外相关研究表明,通过提高沥青混合料模量,能有效提高其在高温状态下抵抗变形的能力,从而增强沥青混合料的高温性能,并且在相同的厚度下具有更好的承载能力。

为延长交叉口沥青路面的使用寿命、提高抗推移性能,依托南京市浦口区干线公路建设工程,在荷载作用下交叉口力学分析的基础上,选择复合改性技术、高模量技术、纤维增强技术等新兴沥青混合料技术,开展交叉口抗推移混合料设计与性能评价,抗推移交叉口路面结构组合设计与施工工艺研究,工后的现场检测与使用性能观测,并对其社会经济效益进行分析,最终形成长寿命抗推移交叉口沥青路面养护成套关键技术。本项目的开展对于提升交叉口沥青路面推移病害的养护效果,节约全寿命周期内的养护成本,进一步促进高模量沥青混合料在干线公路中的应用规模,具有非常重要的现实意义。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种长寿命交叉口沥青路面的改性沥青路面及其铺装方法,增强沥青混合料的高温性能,在相同的厚度下具有更好的承载能力,延长了使用寿命。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:

一种长寿命交叉口沥青路面的改性沥青路面,包括路面基层和改性沥青混合料面层,所述路面基层由橡胶沥青、纤维、纤维稳定剂、集料、填料和辅剂i组成;

所述改性沥青混合料面层由基质沥青、丁苯橡胶、石油树脂、聚酯玻纤、硅藻土焙烧品和辅剂ii组成。

进一步地,所述辅剂i为防粘剂、增塑剂和抗氧化剂按照1:(0.8-1.2):(0.8-1.2)的重量比混合制备得到。

进一步地,所述集料由粗集料和细集料按照100:(10-15)的重量比混合制备得到。

进一步地,所述填料为500目以上的石灰石粉末;所述纤维稳定剂为2-3mm的聚酯纤维。

进一步地,所述改性沥青混合料面层由如下重量份组成:

进一步优选地,所述改性沥青混合料面层由如下重量份组成:

进一步地,所述基质沥青为70号沥青;所述丁苯橡胶中苯乙烯含量为38-42wt%;所述硅藻土焙烧品为1000目以上的硅藻土焙烧品。

进一步地,所述辅剂ii为促进剂、交联剂、填充油、增塑剂和抗氧化剂按照1:(1.5-1.8):(1.5-1.8):(0.8-1.2):(0.8-1.2)的重量比混合制备得到。

上述长寿命交叉口沥青路面的改性沥青路面的铺装方法,包括如下步骤:

s1制备路面基层:将橡胶沥青、纤维、纤维稳定剂和辅剂i按照100:(10-20):(5-10):(3-5)的重量比混合溶胀50-80min,通过胶体剪切40-50min均匀后洒布在邻水泥板块上,洒布量为2-3kg/m2,同步洒布纤维,洒布量为100-120g/m2,洒布热碎石使其覆盖率达到80%以上,使用轮胎压路机碾压1-2次,即得路面基层;

s2制备改性沥青混合料面层:将基质沥青、丁苯橡胶、石油树脂、聚酯玻纤、硅藻土焙烧品和辅剂ii按照重量份配比加入在高速搅拌设备中混合均匀,再通过螺旋杆挤出机挤出、切粒,挤出温度控制在140-160℃,冷却后运输至道路现场,使用摊铺机械进行路面摊铺,使用钢轮压路机高频低幅振动碾压2-3次后,再使用胶轮压路机碾压1-2次,最后使用钢轮压路机静碾1-2次,即得改性沥青混合料面层。

本发明的有益效果是:改性沥青混合料面层的原料的空隙率降低到4%以下,具有良好的防水效果;并且在15℃、10hz下动态模量超过14000mpa,动稳定度指标达到8000次/mm以上,在模量、防水性能和高温性能方面具有明显的优势。改性沥青混合料面层中包括基质沥青、丁苯橡胶、石油树脂、聚酯玻纤、硅藻土焙烧品和辅剂ii,改善混合料的高温性能,适用范围更广,对设计的沥青混合料的性能要求有整体的提升,能够更好的适应交叉口沥青混合料对高性能沥青混合料的要求,将改性沥青路面的使用寿命从目前的2-3年提高到5-8年,甚至8年以上。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案,但本发明的保护范围不局限于以下所述。

实施例1

一种长寿命交叉口沥青路面的改性沥青路面,包括路面基层和改性沥青混合料面层,所述路面基层由橡胶沥青、纤维、纤维稳定剂、集料、填料和辅剂i组成;

所述改性沥青混合料面层由基质沥青、丁苯橡胶、石油树脂、聚酯玻纤、硅藻土焙烧品和辅剂ii组成。

具体地,所述辅剂i为防粘剂、增塑剂和抗氧化剂按照1:0.8:0.8的重量比混合制备得到。

具体地,所述集料由粗集料和细集料按照10:1的重量比混合制备得到。

具体地,所述填料为500目以上的石灰石粉末;所述纤维稳定剂为2-3mm的聚酯纤维。

具体地,所述改性沥青混合料面层由如下重量份组成:

具体地,所述基质沥青为70号沥青;所述丁苯橡胶中苯乙烯含量为38wt%;所述硅藻土焙烧品为1000目以上的硅藻土焙烧品。

具体地,所述辅剂ii为促进剂、交联剂、填充油、增塑剂和抗氧化剂按照1:1.5:1.5:0.8:0.8的重量比混合制备得到。

上述长寿命交叉口沥青路面的改性沥青路面的铺装方法,包括如下步骤:

s1制备路面基层:将橡胶沥青、纤维、纤维稳定剂和辅剂i按照100:10:5:3的重量比混合溶胀50min,通过胶体剪切40min均匀后洒布在邻水泥板块上,洒布量为2kg/m2,同步洒布纤维,洒布量为100g/m2,洒布热碎石使其覆盖率达到80%以上,使用轮胎压路机碾压2次,即得路面基层;

s2制备改性沥青混合料面层:将基质沥青、丁苯橡胶、石油树脂、聚酯玻纤、硅藻土焙烧品和辅剂ii按照重量份配比加入在高速搅拌设备中混合均匀,再通过螺旋杆挤出机挤出、切粒,挤出温度控制在140℃,冷却后运输至道路现场,使用摊铺机械进行路面摊铺,使用钢轮压路机高频低幅振动碾压2次后,再使用胶轮压路机碾压1次,最后使用钢轮压路机静碾1次,即得改性沥青混合料面层。

实施例1中改性沥青混合料面层的原料的空隙率低于4%,在15℃、10hz下动态模量超过14000mpa,动稳定度指标达到8000次/mm以上,改性沥青路面的使用寿命≥5年。

实施例2

一种长寿命交叉口沥青路面的改性沥青路面,包括路面基层和改性沥青混合料面层,所述路面基层由橡胶沥青、纤维、纤维稳定剂、集料、填料和辅剂i组成;

所述改性沥青混合料面层由基质沥青、丁苯橡胶、石油树脂、聚酯玻纤、硅藻土焙烧品和辅剂ii组成。

具体地,所述辅剂i为防粘剂、增塑剂和抗氧化剂按照1:1.2:1.2的重量比混合制备得到。

具体地,所述集料由粗集料和细集料按照10:1.5的重量比混合制备得到。

具体地,所述填料为500目以上的石灰石粉末;所述纤维稳定剂为2-3mm的聚酯纤维。

具体地,所述改性沥青混合料面层由如下重量份组成:

具体地,所述基质沥青为70号沥青;所述丁苯橡胶中苯乙烯含量为42wt%;所述硅藻土焙烧品为1000目以上的硅藻土焙烧品。

具体地,所述辅剂ii为促进剂、交联剂、填充油、增塑剂和抗氧化剂按照1:1.8:1.8:1.2:1.2的重量比混合制备得到。

上述长寿命交叉口沥青路面的改性沥青路面的铺装方法,包括如下步骤:

s1制备路面基层:将橡胶沥青、纤维、纤维稳定剂和辅剂i按照100:20:10:5的重量比混合溶胀80min,通过胶体剪切50min均匀后洒布在邻水泥板块上,洒布量为3kg/m2,同步洒布纤维,洒布量为120g/m2,洒布热碎石使其覆盖率达到80%以上,使用轮胎压路机碾压1次,即得路面基层;

s2制备改性沥青混合料面层:将基质沥青、丁苯橡胶、石油树脂、聚酯玻纤、硅藻土焙烧品和辅剂ii按照重量份配比加入在高速搅拌设备中混合均匀,再通过螺旋杆挤出机挤出、切粒,挤出温度控制在160℃,冷却后运输至道路现场,使用摊铺机械进行路面摊铺,使用钢轮压路机高频低幅振动碾压3次后,再使用胶轮压路机碾压2次,最后使用钢轮压路机静碾2次,即得改性沥青混合料面层。

实施例2中改性沥青混合料面层的原料的空隙率低于4%,在15℃、10hz下动态模量超过14000mpa,动稳定度指标达到8000次/mm以上,改性沥青路面的使用寿命≥5年。

实施例3

一种长寿命交叉口沥青路面的改性沥青路面,包括路面基层和改性沥青混合料面层,所述路面基层由橡胶沥青、纤维、纤维稳定剂、集料、填料和辅剂i组成;

所述改性沥青混合料面层由基质沥青、丁苯橡胶、石油树脂、聚酯玻纤、硅藻土焙烧品和辅剂ii组成。

具体地,所述辅剂i为防粘剂、增塑剂和抗氧化剂按照1:1:1的重量比混合制备得到。

具体地,所述集料由粗集料和细集料按照10:1.2的重量比混合制备得到。

具体地,所述填料为500目以上的石灰石粉末;所述纤维稳定剂为2-3mm的聚酯纤维。

具体地,所述改性沥青混合料面层由如下重量份组成:

具体地,所述基质沥青为70号沥青;所述丁苯橡胶中苯乙烯含量为42wt%;所述硅藻土焙烧品为1000目以上的硅藻土焙烧品。

具体地,所述辅剂ii为促进剂、交联剂、填充油、增塑剂和抗氧化剂按照1:1.6:1.6:1:1的重量比混合制备得到。

上述长寿命交叉口沥青路面的改性沥青路面的铺装方法,包括如下步骤:

s1制备路面基层:将橡胶沥青、纤维、纤维稳定剂和辅剂i按照100:15:8:4的重量比混合溶胀60min,通过胶体剪切45min均匀后洒布在邻水泥板块上,洒布量为2.5kg/m2,同步洒布纤维,洒布量为110g/m2,洒布热碎石使其覆盖率达到80%以上,使用轮胎压路机碾压2次,即得路面基层;

s2制备改性沥青混合料面层:将基质沥青、丁苯橡胶、石油树脂、聚酯玻纤、硅藻土焙烧品和辅剂ii按照重量份配比加入在高速搅拌设备中混合均匀,再通过螺旋杆挤出机挤出、切粒,挤出温度控制在150℃,冷却后运输至道路现场,使用摊铺机械进行路面摊铺,使用钢轮压路机高频低幅振动碾压2次后,再使用胶轮压路机碾压1次,最后使用钢轮压路机静碾2次,即得改性沥青混合料面层。

实施例3中改性沥青混合料面层的原料的空隙率低于4%,在15℃、10hz下动态模量超过14000mpa,动稳定度指标达到8000次/mm以上,改性沥青路面的使用寿命≥5年。

实施例4

一种长寿命交叉口沥青路面的改性沥青路面,包括路面基层和改性沥青混合料面层,所述路面基层由橡胶沥青、纤维、纤维稳定剂、集料、填料和辅剂i组成;

所述改性沥青混合料面层由基质沥青、丁苯橡胶、石油树脂、聚酯玻纤、硅藻土焙烧品和辅剂ii组成。

具体地,所述辅剂i为防粘剂、增塑剂和抗氧化剂按照1:1.1:0.9的重量比混合制备得到。

具体地,所述集料由粗集料和细集料按照10:1.3的重量比混合制备得到。

具体地,所述填料为500目以上的石灰石粉末;所述纤维稳定剂为2-3mm的聚酯纤维。

具体地,所述改性沥青混合料面层由如下重量份组成:

具体地,所述基质沥青为70号沥青;所述丁苯橡胶中苯乙烯含量为40wt%;所述硅藻土焙烧品为1000目以上的硅藻土焙烧品。

具体地,所述辅剂ii为促进剂、交联剂、填充油、增塑剂和抗氧化剂按照1:1.6:1.7:0.8:1.2的重量比混合制备得到。

上述长寿命交叉口沥青路面的改性沥青路面的铺装方法,包括如下步骤:

s1制备路面基层:将橡胶沥青、纤维、纤维稳定剂和辅剂i按照100:20:10:4的重量比混合溶胀70min,通过胶体剪切45min均匀后洒布在邻水泥板块上,洒布量为2.5kg/m2,同步洒布纤维,洒布量为110g/m2,洒布热碎石使其覆盖率达到80%以上,使用轮胎压路机碾压2次,即得路面基层;

s2制备改性沥青混合料面层:将基质沥青、丁苯橡胶、石油树脂、聚酯玻纤、硅藻土焙烧品和辅剂ii按照重量份配比加入在高速搅拌设备中混合均匀,再通过螺旋杆挤出机挤出、切粒,挤出温度控制在160℃,冷却后运输至道路现场,使用摊铺机械进行路面摊铺,使用钢轮压路机高频低幅振动碾压3次后,再使用胶轮压路机碾压2次,最后使用钢轮压路机静碾1次,即得改性沥青混合料面层。

实施例4中改性沥青混合料面层的原料的空隙率低于4%,在15℃、10hz下动态模量超过14000mpa,动稳定度指标达到8000次/mm以上,改性沥青路面的使用寿命≥5年。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

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