CN100554585C - 水泥砼上设有粘结层的多孔水泥混凝土罩面及施工方法 - Google Patents
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Abstract
水泥砼上设有粘结层的多孔水泥混凝土罩面及施工方法，涉及道路工程等铺面工程。在水泥混凝土底层(3)上，按重量比将聚合物、填料搅拌均匀，形成聚合物混合料，将聚合物混合料采用机械或人工均匀摊铺在水泥混凝土底层(3)上，形成粘结层(2)，然后按重量比采用水泥混凝土搅拌机，将水泥、碎石、砂、水均匀搅拌形成多孔水泥混凝土，采用摊铺机械摊铺多孔水泥混凝土，利用摊铺机械或者人工实现多孔水泥混凝土的整平、压实，形成多孔水泥混凝土罩面层(1)，并牢固粘结在粘结层(2)上。该罩面结构强度高、抗裂性能优良，能够透水、降噪，采用机械摊铺，施工简单、方便、快速，适用于大规模施工，经济性强。
Description
一、技术领域
本发明涉及道路工程等铺面工程及其施工方法，尤其是水泥砼上设有粘结层的多孔水泥混凝土罩面及施工方法。
二、背景技术
1、水泥混凝土路面罩面、加铺方法
水泥混凝土路面是公路和城市道路普遍采用的主要路面形式之一，当水泥混凝土路面需要罩面、加铺时，目前选用以下两种方式：
其一、在水泥混凝土路面上加铺水泥混凝土。这种情况下，加铺的材料仍为水泥混凝土，加铺的水泥混凝土属于密实结构，它通过浇注、振捣工艺形成。根据加铺层的受力状态可分为结合式加铺层和分离式加铺层，结合式加铺层是指加铺层和其下的水泥混凝土面层粘结在一起，共同承受荷载作用；分离式加铺层是指加铺层和其下的水泥混凝土面层分离，单独成层，下面的水泥混凝土路面起基层的作用。
其二、在水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土。这时加铺的材料为沥青混凝土，这种形式的结构常被称为“白加黑”或者“白改黑”。铺设沥青混凝土前需要在下面的水泥混凝土表面上洒透层沥青和粘层沥青，以保证加铺的沥青混凝土和水泥混凝土面层牢固粘结，以共同承受荷载等作用。
2、存在的问题
加铺水泥混凝土层时，传统的普通水泥混凝土属于脆性材料，变形能力小，易开裂，对支承状况敏感，路面易产生病害，另外施工时，混凝土收缩大，也会导致混凝土开裂。
加铺沥青混凝土时，由于加铺的沥青混凝土强度低，必须和底层粘结良好才能保证加铺层的正常工作，虽然粘层、透层普遍采用，但由于沥青材料和水泥混凝土材料的弹性模量悬殊大、温度变形系数差别较大，一般情况下不易做到良好粘结，这也是“白加黑”普遍使用年限较短的根本原因。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单，施工方便，采用多孔水泥混凝土所形成的水泥砼上设有粘结层的多孔水泥混凝土罩面及施工方法。
本发明采用单级配或断级配碎石，使之与水泥、砂、水均匀混合，形成富含孔隙的多孔水泥混凝土材料，采用具有整平、振实功能的机械进行摊铺，利用摊铺机械的自整平、自振实功能保证面层的密实、平整。多孔混凝土材料保留了水泥类材料的高强度；同时由于多孔混凝土属于骨架密实结构，因此收缩减小，破坏时的应变增大——变形能力增强，破坏时呈现出塑性性质，增加了面层的适应能力；多孔隙结构的采用，使路面能够透水、降噪，提高了罩面的服务性能，采用摊铺机施工，施工简单、方便、快速，适用于大规模施工，经济性强。
本发明的目的所采用的技术方案是，其结构：包括有水泥混凝土底层，在水泥混凝土底层表面设有粘结层，粘结层上铺筑有多孔水泥混凝土罩面层。
本发明，水泥混凝土底层为先期形成的水泥混凝土路面、广场、人行道。
本发明，粘结层是由聚合物或聚合物与填料的混合料形成的不透水薄层，能与其下的水泥混凝土底层和其上的多孔水泥混凝土罩面层牢固粘结。
本发明，多孔水泥混凝土罩面层所用的多孔水泥混凝土由间断级配或者单一级配的碎石与砂、水泥、水组成，每立方米混凝土按重量配比为——水泥∶碎石∶砂∶水＝150～450kg∶1200～2200kg∶0～500kg∶60～180kg，形成含有孔隙的水泥混凝土。
本发明，粘结层所用的聚合物或聚合物与填料的混合料，聚合物与填料按重量配比为——聚合物∶填料＝1∶0～15。
本发明，粘结层所用的聚合物为聚合物树脂、聚合物粉末或聚合物乳液。
本发明，粘结层所用的填料为活性填料，包括水泥、粉煤灰；或者为惰性填料，包括碳酸钙、滑石粉、石英砂；或者为不同的填料组成的混合物。
本发明，粘结层所用的聚合物和填料的混合料加入相应的稀释剂、助剂，聚合物与稀释剂、助剂的重量配比为——聚合物∶稀释剂∶助剂＝1∶0～10∶0～2。
本发明，施工方法步骤如下：清扫水泥混凝土底层上的杂物和浮尘，将聚合物和填料按重量比1∶0～15采用机械或人工搅拌均匀，形成聚合物和填料的混合料，将聚合物和填料的混合料采用机械或人工均匀摊铺在水泥混凝土底层上，形成粘结层，然后将水泥、碎石、砂、水按重量比150～450∶1200～2200∶0～500∶60～80采用机械或人工均匀搅拌，形成多孔水泥混凝土，采用摊铺机械或人工摊铺多孔水泥混凝土，利用摊铺机械或者人工实现多孔水泥混凝土的整平、压实，养护1-7天后，形成多孔水泥混凝土罩面层，并牢固粘结在粘结层上。
本发明与水泥混凝土上加铺普通水泥混凝土有着很大的差别，具体表现为：
(1)本发明的多孔水泥混凝土与现行的普通密实水泥混凝土相比，其材料结构不同，其粘结层材料也不相同，与此相应的，路面材料配合比设计不同，路面结构也不同，本发明中面层为骨架孔隙结构材料，收缩系数远小于普通密实水泥混凝土，普通水泥混凝土路面通常不专设粘结层，路面早期破坏严重，本发明中粘结强度远大于现有路面粘结材料。
(2)施工工艺明显不同，由于本发明中的多孔水泥混凝土干硬性的材料性质，对于路面的摊铺可采用沥青摊铺机或人工进行摊铺、整平、压实，不同于现有水泥混凝土与沥青混凝土等路面的摊铺，不需压路机碾压，因此本发明的施工工艺简单方便，容易实现，便于推广。
综上，本发明是一种新的不同于现有各种路面结构的新型路面结构。路面材料孔隙率大，既具有透水、降噪等功能，同时由水泥带来的收缩大幅减少，路面粘结层材料粘结强度高，路面结构合理。
本发明可以在保证优良的路用前提下大幅降低路面面层的厚度，带来显著的经济性，路面取材方便，施工简单、快捷。
四、附图说明
结合附图进一步说明本发明。
附图是本发明断面结构示意图。
图中：1-多孔水泥混凝土罩面层2-粘结层3-水泥混凝土底层
五、具体实施方式
下面一个实施例：
其结构为，水泥混凝土底层3、粘结层2、多孔水泥混凝土罩面层1，水泥混凝土底层3上铺设粘结层2，粘结层2上表面铺筑有多孔水泥混凝土罩面层1。
本发明的具体实施方式为：首先清扫先期形成的水泥混凝土底层3，再将聚合物材料弹性丙烯酸乳液、水泥，按照重量配合比——聚合物材料弹性丙烯酸乳液(含助剂消泡剂0.05、水0.5)∶水泥＝1∶3，采用人工搅拌均匀，再将形成的聚合物水泥浆人工涂刷在沥青混凝土路面上，聚合物水泥浆凝固后将形成粘结层2，在丙烯酸水泥浆未完全凝固时，用水泥混凝土搅拌机配制具有一定干稠度、适合于沥青摊铺机自整平、自振实工艺的多孔水泥混凝土，其重量配比为——普通硅酸盐水泥PO 42.5∶碎石(单级配，粒径5-10mm)∶砂∶水＝300∶1650∶50∶120，将搅拌均匀的混合料用自卸汽车运至施工现场，用沥青摊铺机摊铺在粘结层2上，采用摊铺机的自整平、自振实工艺实现多孔水泥混凝土的整平、压实，形成富含孔隙的多孔水泥混凝土罩面层，无需碾压，也不需要振捣；薄膜覆盖养生7天，形成多孔水泥混凝土罩面层1，水泥混凝土底层3、粘结层2和其上的多孔水泥混凝土罩面层1共同受力，形成水泥混凝土上设有粘结层的多孔水泥混凝土罩面。
Claims (10)
1、一种水泥砼上设有粘结层的多孔水泥混凝土罩面，包括有水泥混凝土底层(3)，其特征是：水泥混凝土底层(3)表面上有粘结层(2)，粘结层(2)上有多孔水泥混凝土罩面层(1)；粘结层能与其下的水泥混凝土底层(3)和其上的多孔水泥混凝土罩面层(1)牢固粘接。
2、根据权利要求1所述的水泥砼上设有粘结层的多孔水泥混凝土罩面，其特征是：水泥混凝土底层(3)为先期形成的水泥混凝土路面、广场、人行道。
3、根据权利要求1所述的水泥砼上设有粘结层的多孔水泥混凝土罩面，其特征是：粘结层(2)是由聚合物或聚合物与填料的混合料形成的不透水薄层，能与其下的水泥混凝土底层(3)和其上的多孔水泥混凝土罩面层(1)牢固粘结。
4、根据权利要求1所述的水泥砼上设有粘结层的多孔水泥混凝土罩面，其特征是：多孔水泥混凝土罩面层(1)所用的多孔水泥混凝土由间断级配或者单一级配的碎石与砂、水泥、水组成，每立方米混凝土按重量配比为——水泥∶碎石∶砂∶水＝150～450kg∶1200～2200kg∶0～500kg∶60～180kg，形成含有孔隙的水泥混凝土。
5、根据权利要求3所述的水泥砼上设有粘结层的多孔水泥混凝土罩面，其特征是：粘结层(2)所用的聚合物或聚合物与填料的混合料，聚合物与填料的混合料按重量配比为——聚合物∶填料＝1∶0～15。
6、根据权利要求3所述的水泥砼上设有粘结层的多孔水泥混凝土罩面，其特征是：粘结层(2)所用的聚合物为聚合物树脂、聚合物粉末或聚合物乳液。
7、根据权利要求3所述的水泥砼上设有粘结层的多孔水泥混凝土罩面，其特征是：填料为活性填料或者惰性填料，或者为不同的填料组成的混合物。
8、根据权利要求7所述的水泥砼上设有粘结层的多孔水泥混凝土罩面，其特征是：活性填料包括水泥、粉煤灰；惰性填料包括碳酸钙、滑石粉、石英砂。
9、根据权利要求3所述的水泥砼上设有粘结层的多孔水泥混凝土罩面，其特征是：粘结层(2)所用的聚合物或聚合物与填料的混合料加入相应的稀释剂、助剂，聚合物与稀释剂、助剂的重量配比为——聚合物∶稀释剂∶助剂＝1∶0～10∶0～2。
10、一种水泥砼上设有粘结层的多孔水泥混凝土罩面施工方法，其特征为步骤如下：清扫水泥混凝土底层(3)上的杂物和浮尘，将聚合物和填料按重量比1∶0～15采用机械或人工搅拌均匀，形成聚合物和填料的混合料，将聚合物和填料的混合料采用机械或人工均匀摊铺在水泥混凝土底层(3)上，形成粘结层(2)，然后将水泥、碎石、砂、水按重量比150～450∶1200～2200∶0～500∶60～180采用机械或人工均匀搅拌形成多孔水泥混凝土，采用摊铺机械或人工摊铺多孔水泥混凝土，利用摊铺机械或者人工实现多孔水泥混凝土的整平、压实，养护1-7天后，形成多孔水泥混凝土罩面层(1)，并牢固粘结在粘结层(2)上。
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