CN102561142B - 一种极限超薄沥青路面 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种极限超薄沥青路面，涉及沥青路面建设技术领域。由上往下包括沥青面层、粘结油层、刚性或半刚性基层、土基，其特征在于所述沥青面层的厚度为3-50mm。粘结油层所使用的粘结油为AH70#、AH90#沥青或SBS改性沥青或硫磺改性沥青。本发明的路面具有消除弯拉疲劳破坏和车辙病害、减少沥青面层自身温度裂缝病害，修建成本低，养护费用低等优点。

Description

一种极限超薄沥青路面
技术领域
    本发明涉及沥青路面建设技术领域，尤其涉及一种极限超薄沥青路面。
背景技术
目前国内外的沥青路面厚度都在70mm—400mm，因为沥青面层厚度大，很容易出现车辙；因为沥青面层厚度大，不容易出现推移破坏，从而忽视了粘结层，因此经常出现弯拉疲劳破坏；有时还会出现温度梯度裂缝。尤其车辙病害是高等级公路一直没有解决的重大技术难题；沥青材料昂贵，修建成本高，养护费用高。目前国际上还没有极限超薄沥青路面。
发明内容
本发明提供一种极限超薄沥青路面，具有消除弯拉疲劳破坏和车辙病害、减少沥青面层自身温度裂缝病害，以及修建成本低、养护费用低等优点，大大提高了经济效益，特别适合于各级公路、城市道路和机场跑道。
本发明所采取的技术方案是：
一种极限超薄沥青路面，由上往下包括沥青面层、粘结油层、刚性或半刚性基层、底基层、土基，其中沥青面层的厚度为3-50mm。
沥青面层的厚度优选为30-40mm。
粘结油层所使用的粘结油为AH70#、AH90#沥青或SBS改性沥青或硫磺改性沥青。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
1.较薄的沥青面层处在路面结构抗弯断面的受压区，通过降低沥青面层厚度和沥青面层与粘结油配合，消除弯拉疲劳破坏；消除车辙病害；减少路面温度梯度裂缝。
2.大幅度减低路面修建成本和养护成本：高速公路每公里降低修建成本约430万元，一级公路每公里降低修建成本约200万元，二级公路每公里降低修建成本约60万元，大大提高了经济效益，特别适合于各级公路、城市道路和机场跑道。
具体实施方式
实施例：
本实施例中土基、刚性或半刚性基层、粘结油层同现有技术（略）。 
使用有限元法计算，结果显示沥青路面的车辙深度随沥青路面的厚度增加，见表1：
表1  375万次交通荷载下不同面层厚度车辙深度统计
面层厚度(mm) 轮中位移(mm) 轮侧位移(mm) 车辙深度(mm)
3 -0.12 0.05 0.16
5 -0.13 0.08 0.27
8 -0.31 0.13 0.44
10 -0.38 0.16 0.55
30 -1.15 0.49 1.64
50 -1.92 0.82 2.74
100 -3.84 1.63 5.47
150 -7.50 2.21 9.71
200 -10.92 2.64 13.56
250 -14.41 2.96 17.37
300 -17.52 3.23 20.75
实验路检测结果证明，由于汽车轮胎的摩擦力和层底的粘结力和摩擦力，限制了沥青面层上下两面的水平塑性变形，在沥青面层厚度不大于50mm时，不会出现车辙。
本发明显示，见表2：
表2 温度梯度应力计算结果
沥青厚度（mm） 温度梯度（度/m） 线胀系数 弹性模量（MPa） 表面温度应力（MPa）
10 86 1.5×10-5/oC 1400 0.018
30 86 1.5×10-5/oC 1400 0.054
40 86 1.5×10-5/oC 1400 0.072
50 86 1.5×10-5/oC 1400 0.090
100 86 1.5×10-5/oC 1400 0.180
150 86 1.5×10-5/oC 1400 0.270
200 86 1.5×10-5/oC 1400 0.360
300 86 1.5×10-5/oC 1400 0.540
注：1、线胀系数参见《工程材料》长安大学主编，人民交通出版社。
    2、温度梯度参见JTG D40—2002《公路水泥路面设计规范》。
    3、弹性模量参见JTG D50—2006《公路沥青路面设计规范》。
由上表可以看出，沥青路面表面温度应力随其厚度增大而增大，沥青面层越薄，表面温度应力越小，出现裂缝的可能性越小。
本发明沥青面层厚度是由泌水性（透水系数不大于30mml/min）、平整度（符合部颁标准要求）、纹理深度（符合部颁标准要求）决定最小厚度。
本发明通过减小厚度和层底粘结，使沥青面层保证处在路面结构抗弯断面的受压区，不产生弯拉应力，从而消除弯拉疲劳破坏。
实验路检测结果显示，沥青面层厚3cm时，各项指标超过部颁二级路标准；沥青面层厚4cm时，各项指标超过部颁高速公路标准。
实验路检测结果显示，层底粘结强度达到0.8MPa—1.1MPa，实际层底剪应力只有0.1MPa至0.3MPa，保证不会出现推移病害。
注：试验时粘结油层使用的粘结油，优选用AH70#、AH90#沥青或SBS改性沥青或硫磺改性沥青，能保证或高于上述的技术效果。

Claims (2)

1.一种极限超薄沥青路面，其由上往下包括沥青面层、粘结油层、刚性或半刚性基层、底基层、土基，其特征在于，所述沥青面层的厚度为3-50mm，粘结油层所使用的粘结油为AH70#、AH90#沥青或SBS改性沥青或硫磺改性沥青，层底粘结强度达到0.8MPa-1.1MPa，层底剪应力为0.1MPa至0.3MPa。
2.如权利要求1所述的极限超薄沥青路面，其特征在于，所述沥青面层的厚度为30-40mm。
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半刚性基层沥青路面面层合理厚度探讨;李治平;《内蒙古公路与运输》;20000330(第01期);正文第2-3节 *
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