CN204753292U - 一种水泥路面上加铺沥青层的加铺结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水泥路面上加铺沥青层的加铺结构，包括水泥路面层，以及在水泥路面层上从下往上依次设置的粘弹性粘结层、水泥乳化沥青砂浆层和沥青混合料层，其中，水泥乳化沥青砂浆层的弹性模量介于水泥路面层和沥青混合料层之间。本实用新型通过设置粘弹性的粘结层和水泥乳化沥青砂浆层，将沥青混合料层和水泥路面层牢固粘结成一整体受力的复合路面结构，在沥青混合料层受到水平推力作用时粘结层能随同变形来消耗一部分能量，降低水平力对沥青混合料层的影响，有效避免沥青混合料层剥离，同时，水泥乳化沥青砂浆层的弹性模量适中，在两层间能起到过渡作用，可均匀传递行车荷载所产生的应力，有效解决应力集中现象。

Description

一种水泥路面上加铺沥青层的加铺结构

【技术领域】

本实用新型属于道路加铺改造领域，具体涉及一种水泥路面上加铺沥青层的加铺结构。

【背景技术】

水泥混凝土路面由于强度高、稳定性好、耐久性强、养护费用低等特点而被广泛应用，2014年，在我国已铺装的路面当中，沥青混凝土路面所占公路总里程的比重为19％，水泥混凝土占比为38％，至今仍是我国公路的主要路面组成结构。然而由于车辆流量大、重载超载现象普遍存在，加之水泥混凝土脆性大、易收缩开裂等性能，造成水泥混凝土路面出现裂缝、唧泥、孔洞和错台等病害，严重影响水泥混凝土路面的使用寿命和行车舒适性、安全性。针对水泥混凝土路面日益突显的问题，采用在水泥混凝土路面上加铺沥青混合料层的方式(俗称“白改黑”)得到广泛应用，其施工简单，可有效改善水泥混凝土路面的使用性能，延长使用寿命。

加铺沥青混合料层的水泥混凝土路面涉及刚性、柔性两种路面结构形式，水泥混凝土和沥青混凝土具有不同的弹性模量、线膨胀系数、泊松比等材料性能，当温度发生变化时，由于材料性能的差异，沥青混合料层和旧水泥路面层之间的界面容易产生拉应力，当层间粘结力较低且小于拉应力的时候，两层间即会发生相对滑移，甚至导致沥青混合料层从水泥路面层脱离，造成路面由原来整体受力变成两薄层受力，路面的路用性能变差，难以保持良好的工作状态；此外，由于旧水泥混凝土路面存在接缝，使得沥青混合料层在这些位置上极易出现反射裂缝，路面积水则会通过裂缝渗入到层间，当层间界面防水性能差时，水分会进一步侵入到基层，在车辆荷载作用下，不仅会冲刷基层，产生唧浆破坏，而且还会湿软地基，使得路面的承载能力下降。

在汽车起动、急刹车或者行驶在有坡度的路上时，车轮对沥青混合料层的水平推力较大，容易使沥青面层产生水平方向的滑动位移，而水泥混凝土路面作为刚性结构，不能同步产生滑动位移，无法和沥青面层作为一个整体性结构来抵抗水平推力，造成沥青面层单层超负荷受力，最终导致加铺后路面再次产生推移、松散和拥抱等病害。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种能够整体受力，避免层间相对滑移的水泥路面上加铺沥青层的加铺结构。

针对以上问题，本实用新型采用的技术方案是：

包括水泥路面层，以及在水泥路面层上从下往上依次设置的粘弹性粘结层、水泥乳化沥青砂浆层和沥青混合料层，其中，水泥乳化沥青砂浆层的弹性模量介于水泥路面层和沥青混合料层之间。

所述沥青混合料层的厚度为5～10cm，空隙率为4～6％。

所述水泥乳化沥青砂浆层和沥青混合料层之间设置有碎石层，且碎石层的上端穿入沥青混合料层，下端穿入水泥乳化沥青砂浆层。

所述沥青混合料层和碎石层之间设置有厚度在微米级的防水层。

所述防水层采用环氧树脂类胶粘剂。

所述水泥路面层的上表面呈凹凸状，其中的凹处填充有与粘结层相同的材料，形成过渡层。

所述粘结层的厚度在1～5mm。

所述粘结层采用粘结强度≥0.6MPa的坑槽界面修补剂。

所述水泥乳化沥青砂浆层厚度在2～5cm。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型通过设置粘弹性的粘结层和水泥乳化沥青砂浆层，从而将沥青混合料层和水泥路面层牢固粘结成一整体受力的复合路面结构，其中粘结层优异的粘结性、变形能力可以使沥青混合料层在受到水平推力作用时能够通过粘结层的随同变形来消耗一部分能量，降低水平力对沥青混合料层的影响，有效避免沥青混合料层发生过度的相对滑移而导致剥离，同时，水泥乳化沥青砂浆层的弹性模量适中，其弹性模量介于水泥路面层和沥青混合料层之间，在两层间能起到过渡作用，可均匀传递行车荷载所产生的应力，有效解决应力集中现象，且避免刚性水泥路面层与柔性沥青混合料层直接接触时由于粘结力不足、弹性模量及泊松比不同等原因产生推移、开裂等病害。

进一步，本实用新型通过设置碎石层，在水泥乳化沥青砂浆层上形成一层粗糙面，从而与沥青混合料层形成嵌挤结构，提高水泥乳化沥青砂浆层和沥青混合料层的摩阻力和粘结力。

进一步，本实用新型通过设置防水层，能够防止水分的侵蚀，提高本实用新型的抗水损害能力。

进一步，本实用新型通过形成过渡层，增加水泥路面和粘结层的接触面积，能够有效提高水泥路面层和粘结层之间的粘结力，避免剥离。

【附图说明】

图1是本实用新型的结构示意图。

其中，1-沥青混合料层；2-防水层；3-碎石层；4-水泥乳化沥青砂浆层；5-粘结层；6-水泥路面层。

【具体实施方式】

以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

本实用新型包括从下往上依次设置的水泥路面层6、粘结层5、水泥乳化沥青砂浆层4、碎石层3、防水层2和沥青混合料层1；其中在水泥路面层6上表面经过拉毛处理形成一定构造深度，并在其上面均匀涂抹坑槽界面修补剂，从而形成过渡层，能够有效提高粘结力；通过在水泥路面层6的上方设置沥青混合料层1作为加铺层，沥青混合料层1所用材料为AC-16型沥青混凝土，厚度为5cm，空隙率为4％，并在两者之间设置具有优异粘结性、极限变形能力的粘结层5。

本实用新型中的粘结层5是由粘结强度≥0.6MPa的金欧特牌或倍福瑞牌坑槽界面修补剂形成的，其均有优异的粘结性和变形能力；或者采用以下原料：包括干粉20～60份、改性乳化沥青100份、硅橡胶乳液20～40份和聚氨酯改性环氧树脂材料10～30份。其中，干粉由以下材料混合搅拌而成：水泥100份；膨胀剂20～30份；破乳剂1.0～1.5份；消泡剂1.0～2.0份，水泥为普通硅酸盐水泥、快硬硫酸盐水泥复合所得，普通硅酸盐水泥和快硬硫酸盐水泥质量比为3：1，膨胀剂为HEA膨胀剂，破乳剂为AR型破乳剂，消泡剂为聚硅氧烷消泡剂；改性乳化沥青为SBS高聚物改性乳化沥青；硅橡胶乳液是一种交联型的柔性防水乳液；聚氨酯改性环氧树脂材料是E-42型聚氨酯改性环氧树脂材料。

粘结层5的厚度控制在1～5mm，本实用新型中优选1～2mm；粘结层5优异的粘结性、变形能力可以使沥青混合料层1在受到水平推力作用时能够通过粘结层5的随同变形来消耗一部分能量，降低水平力对沥青混合料层1的影响，避免沥青混合料层1发生过度的相对滑移而导致剥离。

水泥乳化沥青砂浆层4中的水泥乳化沥青砂浆简称CA砂浆，广泛应用，且模量界于沥青混合料层1和水泥路面层6之间，在沥青混合料层1和水泥路面层6之间能起到过渡作用，避免刚性水泥路面层6与柔性沥青混合料层1直接接触时由于粘结力不足、弹性模量及泊松比不同等原因产生推移、开裂等病害，加强与粘结层5的粘结，且具有很好的变形能力，可均匀传递行车荷载所产生的应力，有效解决接缝处产生的应力集中现象。

碎石层3是将碎石洒布在水泥乳化沥青砂浆层4上并进行碾压获得一定构造深度而形成的，碎石为单粒径，且粒径在1.18～4.75mm，洒布量3～5m³/1000m²，碎石部分可陷入水泥乳化沥青砂浆层4中，部分裸露出来形成一定构造深度的结构，目的是在水泥乳化沥青砂浆层4上构造成一层粗糙面，从而与沥青混合料层1形成嵌挤结构，最终碎石层3的上端穿入沥青混合料层1，下端穿入水泥乳化沥青砂浆层4，可提高水泥乳化沥青砂浆层4和沥青混合料层1的摩阻力和粘结力，加强水泥乳化沥青砂浆层4和沥青混合料层1的粘结，进而以整体结构受力。

防水层2，所用材料为环氧树脂类胶粘剂，与上下层相适性良好，起到较强的粘结作用，且防水性强能够防止水分的侵蚀，提高加铺结构的抗水损害能力，同时厚度小，为微米级，不影响粘结层5和沥青混合料层1的粘结。

本实用新型的施工工艺主要包括：首先检查旧水泥路面破坏情况，对旧路面出现的病害应及时修补，清除路面杂物，涂抹坑槽界面修补剂前旧路面应保持干净；对旧水泥混凝土路面进行拉毛处理，使水泥路面层6的上表面形成凹凸状，并均匀涂抹坑槽界面修补剂形成粘结层5，其中粘结层5和水泥路面层6之间的过渡层是两者交错相接形成的，仅为了增加接触面积，提高粘结力；粘结层5的摊铺厚度控制在5mm以下，涂抹完成后应立即在上层摊铺水泥乳化沥青砂浆形成水泥乳化沥青砂浆层4，并在水泥乳化沥青砂浆层4上同步洒布碎石，碾压形成碎石层3，水泥乳化沥青砂浆层4厚度和碎石层3碎石粒径、洒布量可根据情况进行调整，本实用新型中优选水泥乳化沥青砂浆层4厚度2～5cm，和碎石层3矿石粒径1.18～4.75mm、洒布量3～5m³/1000m²，然后喷涂防水层2，最后摊铺碾压沥青混合料层1。通过由坑槽界面修补剂形成粘结层5、由水泥乳化沥青砂浆形成水泥乳化沥青砂浆层4、洒布碎石形成碎石层3和喷涂环氧树脂类胶粘剂形成防水层2，从而将沥青混合料层1和水泥路面层6牢固粘结成一整体受力的复合路面结构；本实用新型施工工艺简单，所用坑槽界面修补剂可冷拌冷铺，无需加热，节约能源，施工条件不受温度和潮湿环境影响，特别是应用在多雨地区时，能够有效降低雨水对新型复合路面结构的侵蚀。

经过试验证明，在车辆多次荷载作用后，粘结层5能够消耗部分能量，水泥乳化沥青砂浆层4能够均匀传递应力，起到过渡作用，碎石层3提高了提高水泥乳化沥青砂浆层4和沥青混合料层1间的摩阻力和粘结力，，避免沥青混合料层1薄层受力，使本实用新型形成整体受力的新型复合路面结构。

Claims (9)

1.一种水泥路面上加铺沥青层的加铺结构，其特征在于：包括水泥路面层(6)，以及在水泥路面层(6)上从下往上依次设置的粘弹性粘结层(5)、水泥乳化沥青砂浆层(4)和沥青混合料层(1)，其中，水泥乳化沥青砂浆层(4)的弹性模量介于水泥路面层(6)和沥青混合料层(1)之间。

2.根据权利要求1所述的一种水泥路面上加铺沥青层的加铺结构，其特征在于：所述沥青混合料层(1)的厚度为5～10cm，空隙率为4～6％。

3.根据权利要求1所述的一种水泥路面上加铺沥青层的加铺结构，其特征在于：所述水泥乳化沥青砂浆层(4)和沥青混合料层(1)之间设置有碎石层(3)，且碎石层(3)的上端穿入沥青混合料层(1)，下端穿入水泥乳化沥青砂浆层(4)。

4.根据权利要求3所述的一种水泥路面上加铺沥青层的加铺结构，其特征在于：所述沥青混合料层(1)和碎石层(3)之间设置有厚度在微米级的防水层(2)。

5.根据权利要求4所述的一种水泥路面上加铺沥青层的加铺结构，其特征在于：所述防水层(2)采用环氧树脂类胶粘剂。

6.根据权利要求1所述的一种水泥路面上加铺沥青层的加铺结构，其特征在于：所述水泥路面层(6)的上表面呈凹凸状，其中的凹处填充有与粘结层(5)相同的材料，形成过渡层。

7.根据权利要求1所述的一种水泥路面上加铺沥青层的加铺结构，其特征在于：所述粘结层(5)的厚度在1～5mm。

8.根据权利要求1或7所述的一种水泥路面上加铺沥青层的加铺结构，其特征在于：所述粘结层(5)采用粘结强度≥0.6MPa的坑槽界面修补剂。

9.根据权利要求5所述的一种水泥路面上加铺沥青层的加铺结构，其特征在于：所述水泥乳化沥青砂浆层(4)厚度在2～5cm。