一種抑裂抗剪瀝青路面結構的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及道路鋪面技術領域，尤其設及一種抑裂抗剪漸青路面結構。
【背景技術】
[0002] 我國經濟的發展，帶來了交通的巨大變化，大交通量、重載超載車輛等日益增多， 因此對公路路面結構的強度和穩定性提出更高的要求，同時使用者對行車速度和舒適性的 要求也在不斷提高，尤其重載道路。目前已建道路中，漸青面層+半剛性基層是我國目前高 等級公路和市政道路路面結構的主要形式。雖然半剛性基層采用了強基薄面的設計理念， 具有強度大、剛度大、板體性強的優點。但是，在使用中發現，大部分的半剛性基層漸青路面 容易出現反射裂縫、疲勞破壞、卿漿等早期破壞。同時正是由于半剛性基層存在易沖刷、載 荷敏感性大等問題，半剛性基層漸青路面的基層出現裂縫后，其裂縫處成為了載荷作用的 應力集中區域，在交通載荷與環境因素的反復作用下，裂縫往上擴展、延伸，最終形成貫穿 漸青面層的反射裂縫，漸青面層開裂后，雨水侵入基層，沖刷基層，形成卿漿現象，削弱了路 面結構的強度和穩定性。并且，半剛性基層漸青路面一旦發生破壞，需挖掉原基層重建，維 修困難，改建和修復成本過高。
[0003] 針對目前半剛性基層漸青路面的不足，需要提供一種更適合目前大交通要求的抑 制反射裂、抵抗重載交通剪應力的路面結構。只有保證基層不產生溫縮干縮裂縫或具有裂 縫抑制、自愈性等，同時保證漸青層底拉應變小于漸青層的疲勞極限時，才能從根源上切斷 裂縫的產生，從途徑中阻止裂縫的發展，從而在根本上解決漸青路面的反射裂縫、減少疲勞 破壞，保證路面的穩定性及耐久性。 【實用新型內容】
[0004] (一)要解決的技術問題
[0005] 本實用新型要解決的技術問題是現有的半剛性基層漸青路面易發生反射裂縫和 疲勞破壞的問題。
[00(?](二)技術方案
[0007]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種抑裂抗剪漸青路面結構，包括：由 下往上依次鋪設于路基上的水泥穩定級配碎石底基層、抗車徹層和表面功能層，在水泥穩 定級配碎石底基層與抗車徹層之間設有包括級配碎石和聚丙締纖維的高性能級配碎石基 層和設于高性能級配碎石基層上的抗疲勞層。
[000引根據本實用新型，級配碎石的最大粒徑不大于31.5mm。
[0009] 根據本實用新型，級配碎石包括細集料和粗集料，其中，細集料的粒徑分為0-2.36mm和 2.36-4.75mm 兩檔；粗集料的粒徑分為 4.75-9.5mm、9.5-19. Omm和 19.0-31.5mmS 檔。
[0010] 根據本實用新型，高性能級配碎石基層為采用振動成型法制成的骨架密實型結 構。
[0011] 根據本實用新型，高性能級配碎石基層的厚度為12-40cm。
[0012] 根據本實用新型，抗疲勞層為密級配結構，采用最大公稱粒徑為9.5mm或13.2mm的 增初環氧漸青混合料或者最大公稱粒徑為9.5mm的地毯式預制漸青路面混合料制成。
[0013] 根據本實用新型，抗疲勞層的厚度為2-5cm。
[0014] 根據本實用新型，水泥穩定級配碎石底基層為采用振動成型法制成的骨架密實型 結構，其厚度為18-25cm。
[0015] 根據本實用新型，表面功能層為斷級配結構，采用最大公稱粒徑為13.2mm、空隙率 為3.5-4.5 %的漸青瑪蹄脂碎石混合料制成，其厚度為3-5cm。
[0016] 根據本實用新型，抗車徹層為密級配結構，采用最大公稱粒徑為19mm的高模量改 性漸青混凝±制成，其厚度為6-15cm。
[0017] (;巧益效果
[0018] 本實用新型的上述技術方案具有如下優點：
[0019] 本實用新型的抑裂抗剪漸青路面結構，在水泥穩定級配碎石底基層和抗車徹層之 間增設了高性能級配碎石基層和抗疲勞層，其中，高性能級配碎石基層包括級配碎石和聚 丙締纖維，因而具有很好的應力分散性能、抗剪抗車徹性能、隔溫隔濕排水性能。一方面，高 性能級配碎石基層自身收縮性極小，不易產生裂縫，且對裂縫具有自愈性，因此，在水泥穩 定級配碎石底基層產生溫縮干縮裂縫時，高性能級配碎石基層能很好地抑制裂縫向上發 展，從而減少表面功能層橫向裂縫的產生;在重載及高頻輪載的作用下，高性能級配碎石基 層能夠擴散荷載應力，減輕水泥穩定級配碎石底基層承受的車輛荷載應力，同時包括聚丙 締纖維的高性能級配碎石基層具有更好的抗剪抗車徹能力，從而能夠提高漸青路面結構的 抗疲勞能力，減緩早期疲勞破壞，避免出現較大車徹;在表面功能層積水時，高性能級配碎 石基層能很好防止水泥穩定級配碎石底基層被積水沖刷，從而改善卿漿現象。另一方面，抗 疲勞層的使用能夠實現抗疲勞層底的彎拉應變小于其材料的疲勞極限，抗疲勞層將不會產 生疲勞損傷破壞，進一步防止了裂縫的向上發展，同時防止了漸青路面的結構性破壞。因此 高性能級配碎石基層與抗疲勞層相結合，可在重載及高頻輪載的作用下產生共振效果，進 一步保證了漸青路面抑制裂縫、抵抗剪應力的性能，也加強了漸青路面結構的抗疲勞能力， 減緩疲勞破壞。由此，本實施例的抑裂抗剪漸青路面結構能夠大大改善漸青路面的使用性 能、延長其使用壽命、減少其結構性修復而明顯降低其壽命周期費用，具有顯著的環境效益 和經濟效益。
【附圖說明】

[0020] 圖1是本實用新型實施例抑裂抗剪漸青路面結構的結構示意圖。
[0021 ]圖中：1:表面功能層;2:抗車徹層;3:抗疲勞層;4:高性能級配碎石基層;5:水泥穩 定級配碎石底基層;6:路基。
【具體實施方式】
[0022]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新 型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描 述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實 施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都 屬于本實用新型保護的范圍。
[0023] 如圖1所示，本實用新型抑裂抗剪漸青路面結構的一種實施例。本實施例的抑裂抗 剪漸青路面結構包括：由下往上依次鋪設于路基6上的水泥穩定級配碎石底基層5、抗車徹 層2和表面功能層1，在水泥穩定級配碎石底基層5與抗車徹層2之間設有包括級配碎石和聚 丙締纖維的高性能級配碎石基層4和設于高性能級配碎石基層4上的抗疲勞層3。
[0024] 本實施例的上述抑裂抗剪漸青路面結構，在水泥穩定級配碎石底基層5和抗車徹 層2之間增設了高性能級配碎石基層4和抗疲勞層3,其中，高性能級配碎石基層4包括級配 碎石和聚丙締纖維，因而具有很好的應力分散性能、抗剪抗車徹性能、隔溫隔濕排水性能。 一方面，高性能級配碎石基層4自身收縮性極小，不易產生裂縫，且對裂縫具有自愈性，因 此，在水泥穩定級配碎石底基層5產生溫縮干縮裂縫時，高性能級配碎石基層4能很好地抑 制裂縫向上發展，從而減少表面功能層1橫向裂縫的產生;在重載及高頻輪載的作用下，高 性能級配碎石基層4能夠擴散荷載應力，減輕水泥穩定級配碎石底基層5承受的車輛荷載應 力，同時包括聚丙締纖維的高性能級配碎石基層4具有更好的抗剪抗車徹能力，從而能夠提 高漸青路面結構的抗疲勞能力，減緩早期疲勞破壞;在表面功能層1積水時，高性能級配碎 石基層4能很好防止水泥穩定級配碎石底基層5被積水沖刷，從而改善卿漿現象。另一方面， 抗疲勞層3的使用能夠實現抗疲勞層3底的彎拉應變小于其材料的疲勞極限，抗疲勞層3將 不會產生疲勞損傷破壞，進一步防止了裂縫的向上發展，同時防止了漸青路面的結構性破 壞。因此，高性能級配碎石基層4與抗疲勞層3相結合，可在重載及高頻輪載的作用下產生共 振效果，從而進一步保證了漸青路面抑制裂縫、抵抗剪應力的性能，加強了漸青路面結構的 抗疲勞能力，減緩疲勞破壞。由此，本實施例的抑裂抗剪漸青路面結構能夠大大改善漸青路 面的使用性能、延長其使用壽命、減少其結構性修復而明顯降低其壽命周期費用，具有顯著 的環境效益和經濟效益。
[0025] 進一步，在本實施例中，高性能級配碎石基層4中的級配碎石的最大粒徑不大于 31.5mm。級配碎石包括五種不同規格的細集料和粗集料，其中，粒徑4.75mmW下的細集料分 為0-2.36mm、2.36-4.75mm兩檔，粒徑4.75mmW上的粗集料分為4.75-9.5mm、9.5-19.0mm、 19.0-31.5mmS檔。細集料的相關指標滿足：亞甲藍值< 1.5g/kg，棱角性> 35s，液限< 25%，塑性指數含4%;粗集料的相關指標滿足：壓碎值含22%，堅固性含12%，針片狀< 16%，粉塵含量(水洗法<0.075mmH 2.0%。在本實施例中，高性能級配碎石基層4的級配 碎石的最大粒徑為31.5mm，W各粒徑集料通過標準尺寸篩孔的百分率計，高性能級配碎石 基層4級配碎石的級配范圍參見表1。
[0026] 表1高性能級配碎石基層4級配碎石的級配范圍
[0027]
[0028] 在本實施例中，高性能級配碎石基層4為采用振動成型法制成的骨架密實型結構。 本實施例的高性能級配碎石基層4中包含0.1 %的聚丙締纖維，采用聚丙締纖維W及上述五 種不同規格的級配碎石，按照上述級配范圍，通過振動成型法，設計成骨架密實型結構。由 此實現了高性能級配碎石基層4良好的應力分散性能、抗剪性能、隔溫隔濕排水性能。本實 施例的高性能級配碎石基層4的厚度為12-40cm，若厚度超過20-22畑1，則高性能級配碎石基 層4應按兩層鋪筑。
[0029] 本實施例的高性能級配碎石基層4的相關技術指標參見表2,級配碎石在施工過程 中的動態變形模量> 135MPa(含水量3.5 ± 0.2 %的情況下），壓實度> 98 %。
[0030] 表2高性能級配碎石基層4的技術指標 「nmi 1
[0032] 進一步，在本實施例中，抗疲勞層3為密級配結構，抗疲勞層3的厚度為2-5cm，采用 增初環氧漸青混合料或者地毯式預制漸青路面混合料制成。其中，增初環氧漸青混合料的 最大公稱粒徑為9.5mm或13.2mm，最佳石油比含量為6 % ±0.5 %。W各粒徑礦料通過標準尺 寸篩孔百分率計，增初性環氧漸青混合料的級配范圍參見表3。
[0033] 表3增初性環氧漸青混合料的級配范圍 [00341
[0035] 抗疲勞層3采用的增初性環氧漸青混合料的相關技術指標參見表4。
[0036] 表4增初性環氧漸青混合料的技術指標
[0037]
[003引此外，增初性環氧漸青的技術指標還滿足:抗拉強度（25°C) M.52MPa，斷裂延伸 率(25°C)含200%，熱固性(300°C)不烙化，黏度增加至IPa. S的時間（120°C) ^Omin。
[0039]地毯式預制漸青路面混合料的最大公稱粒徑為9.5mm，油石比為8-12%。本實施例 的抗疲勞層3采用的地毯式預制漸青路面混合料的原料、原料的重量份配比及制作方法參 見公開號CN103664061A、發明名稱為"一種可卷曲漸青混合料、其制備方法和用途"的中國 發明專利。抗疲勞層3采用的地毯式預制漸青路面混合料的相關技術指標參見表5。
[0040]表5地毯式預制漸青路面混合料的技術指標 「00411
L0042J 本實施例的抗疲勞層3具有較大的疲勞極限，通過高性能級配碎石基層4與抗疲勞 層3相結合，能夠顯著提高漸青路面結構的抑裂抗剪能力，并且，在重載及高頻輪載的作用 下，高性能級配碎石基層4與抗疲勞層3共同作用，從而有效提高漸青路面結構的抗疲勞能 力，防止產生早期疲勞破壞。
[0043] 進一步，在本實施例中，水泥穩定級配碎石底基層5為采用振動成型法制成的骨架 密實型結構。水泥穩定級配碎石底基層的厚度為18-25cm。水泥穩定級配碎石底基層5的鋪 筑方法按《公路路面基層施工技術細則KJTG/T F20-2015)實施。
[0044] 進一步，在本實施例中，表面功能層1為斷級配結構，其厚度為3-5cm，采用漸青瑪 蹄脂碎石混合料制成。漸青瑪蹄脂碎石混合料的最大公稱粒徑為13.2mm、空隙率為3.5-4.5%，W各粒徑礦料通過標準尺寸篩孔百分率計，漸青瑪蹄脂碎石混合料的級配范圍參見 表6。
[0045] 表6漸青瑪蹄脂碎石混合料的級配范圍 「nn/iAl
[0047]表面功能層1采用的漸青瑪蹄脂碎石混合料的相關技術指標參見表7。
[004引表7漸青瑪蹄脂碎石混合料的技術指標
[0049]
[0050] 進一步，在本實施例中，抗車徹層2為密級配結構，抗車徹層2的厚度為6-15cm，若 抗車徹層2的厚度超過8cm，則按兩層施工。抗車徹層2采用高模量改性漸青混凝±制成，高 模量改性漸青混凝上的最大公稱粒徑為19mm，W各粒徑礦料通過標準尺寸篩孔百分率計， 高模量改性漸青混凝±的級配范圍參見表8。
[0051 ]表8高模量改性漸青混凝±的級配范圍
LUUDJJ 化牛撒后Z米用W局候重巧巧棚育M/辣工W和天化不巧稱參化巧y。
[0054]表9高模量改性漸青混凝±的技術指標 「nnwl
[0056] 綜上所述，本實施例的抑裂抗剪漸青路面結構，在水泥穩定級配碎石底基層5和抗 車徹層2之間增設了高性能級配碎石基層4和抗疲勞層3,一方面，高性能級配碎石基層4采 用聚丙締纖維W及五檔不同規格的級配碎石，按照規定的級配要求，通過振動成型法，設計 成骨架密實型結構，因而具有很好的應力分散能力和抗剪能力，能很好地抑制反射裂縫、抵 抗剪應力；另一方面，抗疲勞層3的使用能夠實現抗疲勞層3底的彎拉應變小于其材料的疲 勞極限，抗疲勞層3將不會產生疲勞損傷破壞，進一步防止了裂縫的向上發展，同時防止了 漸青路面的結構性破壞。因此，高性能級配碎石基層4與抗疲勞層3相結合，可在重載及高頻 輪載的作用下產生共振效果，能顯著防止或減少漸青路面的反射裂縫、提高漸青路面結構 的抗疲勞性能。因此，本實施例的抑裂抗剪漸青路面結構能減少漸青路面結構早期破壞的 發生，提高漸青路面的使用性能，方便養護維修，顯著降低壽命周期費用。在同等工程成本 與造價情況下該漸青路面結構工程耐久性更好、使用壽命更長，結構經濟性、環境效益及社 會效益均明顯優于傳統的半剛性基層漸青路面。本實施例的抑裂抗剪漸青路面結構可用于 高速公路、一級和二級公路路面結構的新建工程和維修工程。
[0057]最后應說明的是：W上實施例僅用W說明本實用新型的技術方案，而非對其限制； 盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解： 其依然可W對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等 同替換;而運些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術 方案的精神和范圍。
【主權項】
1. 一種抑裂抗剪瀝青路面結構，包括：由下往上依次鋪設于路基上的水泥穩定級配碎 石底基層、抗車轍層和表面功能層，其特征在于，在所述水泥穩定級配碎石底基層與所述抗 車轍層之間設有包括級配碎石和聚丙烯纖維的高性能級配碎石基層和設于所述高性能級 配碎石基層上的抗疲勞層;所述級配碎石包括細集料和粗集料，其中，所述細集料的粒徑分 為0-2 · 36mm和2 · 36-4 · 75mm兩擋;所述粗集料的粒徑分為4 · 75-9 · 5mm、9 · 5-19 · Omm和 19 · 0-31.5mm 三擋。2. 根據權利要求1所述的抑裂抗剪瀝青路面結構，其特征在于，所述級配碎石的最大粒 徑不大于31.5mm。3. 根據權利要求1所述的抑裂抗剪瀝青路面結構，其特征在于，所述高性能級配碎石基 層為采用振動成型法制成的骨架密實型結構。4. 根據權利要求1所述的抑裂抗剪瀝青路面結構，其特征在于，所述高性能級配碎石基 層的厚度為12-40cm〇5. 根據權利要求1所述的抑裂抗剪瀝青路面結構，其特征在于，所述抗疲勞層為密級配 結構，采用最大公稱粒徑為9.5mm或13.2mm的增韌環氧瀝青混合料或者最大公稱粒徑為 9.5mm的地毯式預制瀝青路面混合料制成。6. 根據權利要求1所述的抑裂抗剪瀝青路面結構，其特征在于，所述抗疲勞層的厚度為 2-5cm〇7. 根據權利要求1所述的抑裂抗剪瀝青路面結構，其特征在于，所述水泥穩定級配碎石 底基層為采用振動成型法制成的骨架密實型結構，其厚度為18-25cm。8. 根據權利要求1所述的抑裂抗剪瀝青路面結構，其特征在于，所述表面功能層為斷級 配結構，采用最大公稱粒徑為13.2mm、空隙率為3.5-4.5 %的瀝青瑪蹄脂碎石混合料制成， 其厚度為3-5cm〇9. 根據權利要求1所述的抑裂抗剪瀝青路面結構，其特征在于，所述抗車轍層為密級 配結構，采用最大公稱粒徑為19mm的高模量改性瀝青混凝土制成，其厚度為6-15cm。
【專利摘要】本實用新型涉及道路鋪面技術領域，尤其涉及一種抑裂抗剪瀝青路面結構，包括：由下往上依次鋪設于路基上的水泥穩定級配碎石底基層、抗車轍層和表面功能層，在水泥穩定級配碎石底基層和抗車轍層之間設有包括級配碎石和聚丙烯纖維的高性能級配碎石基層和設于高性能級配碎石基層上的抗疲勞層。高性能級配碎石基層厚度為12?40cm，為采用振動成型法設計的骨架密實型結構；抗疲勞層的厚度為2?5cm，采用密級配的增韌環氧瀝青混合料或地毯式預制瀝青路面的混合料制成。高性能級配碎石基層具有很好的應力分散能力，能很好地抑制反射裂縫、抵抗剪應力；抗疲勞層具有顯著的抗疲勞性能和極高的疲勞極限，兩者結合，可在重載及高頻輪載作用下產生更佳的抑裂抗剪的效果。
【IPC分類】E01C7/32
【公開號】CN205387650
【申請號】CN201521014200
【發明人】曹東偉, 寧向向, 高立新, 趙立東, 褚志明, 彩雷州, 王全峰, 王志偉
【申請人】交通運輸部公路科學研究所, 二秦高速公路張家口管理處, 中路高科(北京)公路技術有限公司
【公開日】2016年7月20日
【申請日】2015年12月9日