CN102733284B

CN102733284B - 一种抑制路面反射裂缝的双层橡胶沥青混凝土结构及铺装方法

Info

Publication number: CN102733284B
Application number: CN201110437131.2A
Authority: CN
Inventors: 徐韵淳; 闫国杰; 赫振华; 徐斌; 李交; 胡睿; 张毅; 刘钢; ***; 马利志
Original assignee: SHANGHAI HUANBAO SLAG INDUSTRY DISPOSAL Co Ltd; SHANGHAI PUDONG LUQIAO ASPHALTUM MATERIAL CO Ltd; SHANGHAI PUDONG ROAD BRIDGE CONSTRUCTION CO Ltd
Current assignee: Shanghai Pudong Road & Bridge (Group) Co.,Ltd.
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2011-12-23
Publication date: 2015-01-21
Anticipated expiration: 2031-12-23
Also published as: CN102733284A

Abstract

本发明公开了一种抑制路面反射裂缝的双层橡胶沥青混凝土结构，包括自下而上为：处治后的旧水泥混凝土路面、防裂粘结层、采用特种级配改性沥青混合料的下面层、采用橡胶沥青混合料的上面层。本发明同时公开了一种双层橡胶沥青混凝土结构的铺装方法，按以下步骤进行铺装：(a)、首先在相邻水泥板块的交界处粘贴防裂贴，再洒铺0.8mm-1.0mm的改性乳化沥青黏层油形成防裂粘结层；(b)、然后摊铺特种级配改性沥青混合料，摊铺厚度为4cm-8cm形成下面层；(c)、最后再摊铺橡胶沥青混合料形成上面层。本发明的双层橡胶沥青混凝土结构可有效地抑制反射裂缝的产生和展延，提高路面结构的使用寿命及服役状况。

Description

一种抑制路面反射裂缝的双层橡胶沥青混凝土结构及铺装方法

技术领域

本发明属于道路工程技术领域，具体涉及一种抑制反射裂缝(水泥路面上直接加铺沥青面层后易产生的裂缝)的双层橡胶沥青混凝土结构以及铺装方法。

背景技术

目前将水泥路面改造成沥青路面主要有两种方案：一是碎石化，将水泥混凝土路面破碎成表面小于8厘米、底部小于40厘米的紧密结合、内部嵌挤的混凝土块，重新稳固后再加铺沥青混凝土层，碎石化技术无反射裂缝的问题。但这种方法的缺点是多了碎石工序，增加成本，且碎石过程中带来的噪音严重影响周边环境，底下管线也会被同时破坏。另一种是在水泥路面上直接加铺沥青混凝土结构层，这种方法省去了碎石工序，操作简单，不会影响周边环境，是目前国内使用较多的方法，但是会产生反射裂缝问题。如何更有效的抑制反射裂缝的产生，是此方案急需解决的难题。

国内外对抑制或减缓沥青加铺层反射裂缝产生的措施仍在试验及探索过程中，目前采用的主要方法有以下几种，如：增加沥青层厚度、设置碎石裂缝缓解层、在沥青加铺层与水泥混凝土路面板间设置土工布、土工格栅、改性沥青油毛毡、钢丝网或改性(橡胶)沥青应力吸收薄膜等。由于实际路面裂缝产生原因众多，以上方案仅仅能解决某一方面的抗裂性，因此经过工程应用后，抑制反射裂缝的效果并不突出，反射裂缝往往比预期更早出现。本领域迫切需要提供一种能够有效抑制反射裂缝产生和展延的沥青混凝土结构。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，提供一种抗裂性的双层橡胶沥青混凝土结构，以有效地抑制反射裂缝的产生和展延，提高路面结构的使用寿命及服役状况。

为了达到本发明目的，本发明提供如下技术方案：一种抑制反射裂缝的双层橡胶沥青混凝土结构，包括自下而上为：处治后的旧水泥混凝土路面、防裂粘结层、采用特种级配改性沥青混合料的下面层、采用橡胶沥青混合料的上面层。

进一步优选地，所述防裂粘结层包括粘贴在相邻水泥板块交界处的防裂贴和洒铺在所述防裂贴上的改性乳化沥青黏层油。

进一步优选地，所述防裂贴为SBS(苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物)自粘性防裂贴，宽40-60cm，厚度3-4mm；所述改性乳化沥青黏层油为SBS改性乳化沥青或SBR(苯乙烯-丁二烯共聚物，俗称丁苯橡胶)改性乳化沥青的黏层油，且其蒸发残留物的含量大于50％。所述SBS改性乳化沥青或SBR改性乳化沥青的蒸发残留物针入度为40-60(0.1mm)，蒸发残留物软化点为55℃～65℃，蒸发残留物的5℃延度大于20cm。

进一步优选地，所述特种级配改性沥青混合料包括高粘度SBS改性沥青、集料、纤维稳定剂以及橡胶颗粒；所述高粘度SBS改性沥青掺量为沥青混合料质量的3％-6％，所述集料包括粗集料及细集料，所述粗集料是玄武岩或辉绿岩，所述细集料是石灰岩；所述纤维稳定剂为木质素纤维，平均长度为3mm-6mm，掺量为所述混合料质量的0.1％～0.6％；所述橡胶颗粒为废弃轮胎粉碎后橡胶颗粒，颗粒细度为10目-30目；级配来源为半开级配沥青碎石混合料掺入橡胶颗粒，混合料空隙率达到3％-6％密实级配要求。

进一步优选地，所述特种级配改性沥青混合料集料级配范围为：

通过率％	19	16	13.2	9.5	4.75	2.36	1.18	0.6	0.3	0.15	0.075
												SDG-13	100	100	90-100	50-85	20-36	15-27	7-20	5-16	3-12	1-8	1-6
SDG-16	100	90-100	70-85	45-70	20-34	15-26	5-17	5-14	3-10	1-8	1-6
												SDG-20	90-100	60-86	50-76	40-63	20-34	15-25	5-16	4-12	3-10	1-8	1-6

进一步优选地，所述橡胶沥青混合料为加入橡胶改性沥青，采用SMA级配的橡胶沥青混合料。

本发明同时公开了一种双层橡胶沥青混凝土结构的铺装方法，按以下步骤进行铺装：

(a)、在相邻水泥板块的交界处粘贴防裂贴，再洒铺0.8mm～1.0mm厚度的改性乳化沥青黏层油形成防裂粘结层(2)；

(b)、然后摊铺特种级配改性沥青混合料，摊铺厚度为4cm～8cm形成下面层(3)；譬如摊铺4cm～5cm的SDG-13，或5cm～6cm的SDG-16，或6cm～8cm的SDG-20；

(c)、最后再摊铺橡胶沥青混合料形成上面层(4)。

进一步地，在所述步骤(a)前应先对旧水泥板块进行稳定化处置。

本发明相对于现有技术而言，有以下特点：

1、本专利通过首先对水泥板进行稳固处理，然后先在相邻水泥板块的交界处粘贴防裂贴，再洒铺改性乳化沥青黏层油形成防裂粘结层，从而将每块相邻水泥板之间的空隙进行填充稳固；再在其上加铺双层橡胶沥青混凝土结构，保证了抗车辙、疲劳等永久变形问题。

2、下面层特种级配沥青混合料能够分散应力，消散集中应力，有效抑制反射裂缝的产生。

附图说明

图1为本发明双层橡胶沥青混凝土结构的示意图。

具体实施方式

如图1为本发明双层橡胶沥青混凝土结构的示意图。本发明的双层橡胶沥青混凝土结构由自下而上为：处治后的旧水泥混凝土路面1、防裂粘结层2、采用特种级配改性沥青混合料的下面层3、采用橡胶沥青混合料的上面层4组成。

防裂粘结层2包括粘贴在相邻水泥板块交界处的防裂贴和洒铺在防裂贴上的改性乳化沥青黏层油。防裂贴采用SBS自粘性防裂贴，骑缝粘贴在相邻水泥板块交界处，SBS自粘性防裂贴宽40cm-60cm，厚度3mm-4mm，其性能指标满足《公路工程土工合成材料试验规程》(JTG E50)的要求；改性乳化沥青要求见下表1。

表1改性乳化沥青技术要求

下面层3采用特种级配改性沥青混合料，特种级配改性沥青混合料简称SDG(Specialdense gradation)包括高粘度SBS改性沥青、集料、纤维稳定剂以及橡胶颗粒；所述高粘度SBS改性沥青掺量为沥青混合料质量的3％～6％，所述集料包括粗集料及细集料，所述粗集料是玄武岩或辉绿岩，所述细集料是石灰岩；所述纤维稳定剂为木质素纤维，平均长度为3mm～6mm，掺量为所述混合料质量的0.1％～0.6％；所述橡胶颗粒为废弃轮胎粉碎后橡胶颗粒，颗粒细度为10目～30目；级配来源为半开级配沥青碎石混合料掺入橡胶颗粒，混合料空隙率达到3％～6％密实级配要求。SDG采用干法工艺生产混合料，即先将橡胶颗粒以及纤维稳定剂投入到热集料中拌和10秒～15秒，接着喷入高粘度SBS改性沥青湿拌40秒～45秒，拌和温度不低于170℃，级配采用表2范围设计。

表2SDG矿料级配范围

通过率％	19	16	13.2	9.5	4.75	2.36	1.18	0.6	0.3	0.15	0.075
												SDG-13	100	100	90-100	50-85	20-36	15-27	7-20	5-16	3-12	1-8	1-6
SDG-16	100	90-100	70-85	45-70	20-34	15-26	5-17	5-14	3-10	1-8	1-6

SDG-20

90-100

60-86

50-76

40-63

20-34

15-25

5-16

4-12

3-10

1-8

1-6

下面层3可以采用SDG-13或SDG-16或SDG-20级配实施，实施厚度分别为4-5cm、5-6cm和6-8cm。

上面层4采用橡胶沥青混合料，这种橡胶沥青混合料为加入橡胶改性沥青，采用SMA级配的橡胶沥青混合料。这种橡胶沥青混合料采用湿法工艺生产，即先预制成品橡胶沥青，后投入到拌缸中与热集料拌和，生产，拌和时间不低于40秒，拌和温度不低于170℃。SMA级配参照《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)要求设计，上面层4可以采用SMA-10或SMA-13或SMA-16级配，实施厚度分别为3-4cm、4-5cm和5-6cm。

实施例1：首先对旧水泥板块进行稳固处置，然后在相邻水泥板块的交界处骑缝粘贴SBS自粘性防裂贴，再洒铺0.8mm-1.0mm的改性乳化沥青黏层油形成防裂粘结层；然后摊铺SDG-20沥青混合料，摊铺厚度为6cm形成下面层；最后再摊铺级配为SMA-13的橡胶沥青混合料，摊铺厚度为4cm形成上面层。

实施例2：首先在相邻旧水泥板块的交界处骑缝粘贴SBS自粘性防裂贴，然后洒铺0.8mm-1.0mm的改性乳化沥青黏层油形成防裂粘结层；然后摊铺SDG-13沥青混合料，摊铺厚度为4cm形成下面层；最后再摊铺级配为SMA-10的橡胶沥青混合料，摊铺厚度为3cm形成上面层。

实施例3：首先在相邻旧水泥板块的交界处骑缝粘贴SBS自粘性防裂贴，再洒铺0.8mm-1.0mm的改性乳化沥青黏层油形成防裂粘结层；然后摊铺SDG-16沥青混合料，摊铺厚度为5.5cm形成下面层；最后再摊铺级配为SMA-13的橡胶沥青混合料，摊铺厚度为5cm形成上面层。

本领域技术人员应该认识到，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了使本领域技术人员能够更好的理解本专利内容，不应理解为是对本专利保护范围的限制，只要是根据本专利所揭示精神所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利保护范围。

Claims

1.一种抑制反射裂缝的双层橡胶沥青混凝土结构，其特征在于：包括自下而上为：处治后的旧水泥混凝土路面(1)、防裂粘结层(2)、采用特种级配改性沥青混合料的下面层(3)、采用橡胶沥青混合料的上面层(4)；

所述特种级配改性沥青混合料的下面层(3)包括高粘度SBS改性沥青、集料、纤维稳定剂以及橡胶颗粒；

所述高粘度SBS改性沥青掺量为沥青混合料质量的3％-6％，所述集料包括粗集料及细集料，所述粗集料是玄武岩或辉绿岩，所述细集料是石灰岩；所述纤维稳定剂为木质素纤维，平均长度为3mm-6mm，掺量为所述混合料质量的0.1％～0.6％；所述橡胶颗粒为废弃轮胎粉碎后橡胶颗粒，颗粒细度为10目-30目；级配来源为半开级配沥青碎石混合料掺入橡胶颗粒，混合料空隙率达到3％-6％密实级配要求。

2.根据权利要求1所述的双层橡胶沥青混凝土结构，其特征在于：所述防裂粘结层(2)包括粘贴在相邻水泥板块交界处的防裂贴和洒铺在所述防裂贴上的改性乳化沥青黏层油。

3.根据权利要求2所述的双层橡胶沥青混凝土结构，其特征在于：所述防裂贴为SBS自粘性防裂贴，宽40-60cm，厚度3-4mm；所述改性乳化沥青黏层油为SBS改性乳化沥青或SBR改性乳化沥青的黏层油。

4.根据权利要求3所述的双层橡胶沥青混凝土结构，其特征在于：所述SBS改性乳化沥青或SBR改性乳化沥青的蒸发残留物的含量大于50％。

5.根据权利要求1所述的双层橡胶沥青混凝土结构，其特征在于：所述橡胶沥青混合料为加入橡胶改性沥青的采用SMA级配的橡胶沥青混合料。

6.一种采用权利要求1至5任一权利要求所述的双层橡胶沥青混凝土结构的铺装方法，其特征在于：按以下步骤进行铺装：

(b)、然后摊铺特种级配改性沥青混合料，摊铺厚度为4cm～8cm形成下面层(3)；

(c)、最后再摊铺橡胶沥青混合料形成上面层(4)。

7.根据权利要求6所述的铺装方法，其特征在于：在所述步骤(a)前先对旧水泥板块进行稳定化处置。