一種基于振動(dòng)成型的微瀝青碎石裂縫消散層及其成型方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于道路工程【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種基于振動(dòng)成型的微瀝青碎石裂縫消散層及其成型方法。該基于振動(dòng)成型的微瀝青碎石裂縫消散層，其特征在于，其原材料包括作為微瀝青碎石裂縫消散層礦料的石灰?guī)r，作為微瀝青碎石裂縫消散層粘結(jié)劑的瀝青，其中油石比為1.4%～2.6%；所述微瀝青碎石裂縫消散層礦料級(jí)配為：粒徑小于26.5mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的100%；粒徑小于16mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的75%～95%；粒徑小于9.5mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的48%～64%；粒徑小于4.75mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的30%～38%；粒徑小于2.36mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的14%～24%；粒徑小于0.6mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的5%～15%；粒徑小于0.075mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的0%～5%。
【專利說(shuō)明】一種基于振動(dòng)成型的微瀝青碎石裂縫消散層及其成型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于道路工程【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種基于振動(dòng)成型的微浙青碎石裂縫消散層及其成型方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國(guó)公路建設(shè)不斷快速發(fā)展的過(guò)程中，半剛性基層浙青路面作為一種主要的路面結(jié)構(gòu)形式被廣泛應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前的高等級(jí)公路90%以上采用的是半剛性基層。然而，半剛性基層路面在廣泛應(yīng)用的同時(shí)也存在著許多問(wèn)題，裂縫類病害是半剛性結(jié)構(gòu)路面病害的主要形式。調(diào)查表明，我國(guó)絕大多數(shù)公路在通車后一、二年就會(huì)出現(xiàn)大量裂縫。半剛性基層浙青路面現(xiàn)場(chǎng)鉆芯取樣表明，在諸多引發(fā)半剛性基層浙青路面裂縫的因素中，半剛性基層的反射裂縫占有比例超過(guò)50%。因此，反射裂縫是半剛性基層浙青路面最主要的缺陷之一。半剛性基層反射裂縫的產(chǎn)生，將對(duì)道路結(jié)構(gòu)和行車舒適與安全產(chǎn)生很大危害，主要概括為以下幾方面:①危害道路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；②影響行車舒適性，危害行車安全；③影響道路正常使用，不利于公路建設(shè)事業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
[0003]基于以上半剛性基層浙青路面反射裂縫導(dǎo)致的嚴(yán)重后果，目前國(guó)內(nèi)外工程中為解決半剛性基層材料開裂問(wèn)題，應(yīng)用較廣泛的具體措施主要包括增加浙青面層的厚度、基層預(yù)切縫、加鋪土工織物或格柵、在面層與基層之間增加級(jí)配碎石層。通過(guò)工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，以上措施達(dá)到了一定的防裂效果，但是各種防裂措施存在自身的局限性:①增加浙青面層厚度，在夏季高溫時(shí)面層更易產(chǎn)生車轍，而且必將增加工程預(yù)算；②基層預(yù)切縫施工時(shí)間難以控制，如鋸縫太早，因強(qiáng)度不足，縫槽處強(qiáng)度被鋸縫機(jī)破壞，造成不規(guī)則的破碎；如鋸縫太晚，基層在早期溫度變化下裂縫已經(jīng)形成；③加鋪土工織物或格柵，由于排水性差、防裂效果短暫，而且對(duì)較大裂縫抑制效果不佳，因此不能算作一種理想的夾層材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種基于振動(dòng)成型的微浙青碎石裂縫消散層及其成型方法，以及具有微浙青碎石裂縫消散層的半剛性浙青路面。該微浙青碎石裂縫消散層成型方法基于振動(dòng)成型，通過(guò)對(duì)微浙青碎石裂縫消散層材料的組成、成型方式、級(jí)配設(shè)計(jì)及配合比設(shè)計(jì)，得到更為優(yōu)化的配合比設(shè)計(jì)，采用本方法得到的微浙青碎石裂縫消散層具有強(qiáng)度高、不易松散、施工方便的優(yōu)點(diǎn)，其作為半剛性浙青路面的裂縫消散層能夠有效抑制反射裂縫的產(chǎn)生。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
[0006]( I) 一種基于振動(dòng)成型的微浙青碎石裂縫消散層，其特征在于，其原材料包括作為微浙青碎石裂縫消散層礦料的石灰?guī)r，作為微浙青碎石裂縫消散層粘結(jié)劑的浙青，其中油石比為1.4%~2.6% ;所述微浙青碎石裂縫消散層礦料級(jí)配為:粒徑小于26.5mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的100% ;粒徑小于16mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的75%~95% ;粒徑小于
9.5mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的48%~64% ;粒徑小于4.75mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的30%~38% ;粒徑小于2.36mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的14%~24% ;粒徑小于0.6mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的5%~15% ;粒徑小于0.075mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的0%~
5% ο
[0007](2)上述基于振動(dòng)成型的微浙青碎石裂縫消散層的成型方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0008]首先，在微浙青碎石裂縫消散層礦料中添加浙青作為粘結(jié)劑，油石比為1.4%~2.6%，經(jīng)混合料拌合機(jī)拌合，制得微浙青碎石裂縫消散層混合料；然后，攤鋪微浙青碎石裂縫消散層混合料進(jìn)行振動(dòng)擊實(shí)，其激振力7.6kN，振動(dòng)頻率為38Hz±2Hz，振動(dòng)時(shí)間為60~80s。
[0009](3)—種半剛性浙青路面，包括基層和面層，其特征在于，所述基層與面層之間設(shè)置有基于振動(dòng)成型的微浙青碎石裂縫消散層。
[0010]上述技術(shù)方案中，微浙青碎石裂縫消散層的原材料包括作為微浙青碎石裂縫消散層礦料的石灰?guī)r，作為微浙青碎石裂縫消散層粘結(jié)劑的浙青，其中油石比為1.4%~2.6% ；所述微浙青碎石裂縫消散層礦料級(jí)配為:粒徑小于26.5mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的100% ;粒徑小于16mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的75%~95% ;粒徑小于9.5mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的48%~64% ;粒徑小于4.75mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的30%~38% ;粒徑小于2.36mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的14%~24% ;粒徑小于0.6mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的5%~15% ;粒徑小于0.075mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的0%~5%。
[0011]上述技術(shù)方案中，所述微浙青碎石裂縫消散層的成型方法，包括以下步驟:首先，在微浙青碎石裂縫消散層礦料中添加浙青作為粘結(jié)劑，油石比為1.4%~2.6%，經(jīng)混合料拌合機(jī)拌合，制得微浙青碎石裂縫消散層混合料；然后，攤鋪微浙青碎石裂縫消散層混合料進(jìn)行振動(dòng)擊實(shí)，其激振力7.6kN，振動(dòng)頻率為38Hz±2Hz，振動(dòng)時(shí)間為60~80s。
[0012]本發(fā)明在基層與面層之間設(shè)置有基于振動(dòng)成型的微浙青碎石裂縫消散層，防止和減少半剛性路面反射裂縫方面有很好效果；具體說(shuō)明如下:
[0013](I)本發(fā)明通過(guò)對(duì)微浙青碎石裂縫消散層材料的組成、成型方式、級(jí)配設(shè)計(jì)及配合比設(shè)計(jì)，達(dá)到了如下目的:得到更為優(yōu)化的微浙青碎石裂縫消散層礦料配合比設(shè)計(jì)，采用本設(shè)計(jì)方法得到的微浙青碎石裂縫消散層具有強(qiáng)度高、不易松散、施工方便的特點(diǎn)。其應(yīng)用于半剛性浙青路面的裂縫消散層，能夠有效抑制反射裂縫的產(chǎn)生，大幅度降低因基層開裂導(dǎo)致的路面早期破壞，延長(zhǎng)路面使用壽命，降低養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。
[0014](2)采用本發(fā)明振動(dòng)成型方式設(shè)計(jì)的微浙青碎石裂縫消散層，其半剛性基層浙青路面與傳統(tǒng)的半剛性基層浙青路面相比，采用振動(dòng)法延長(zhǎng)了使用壽命，減少了浙青面層的維修費(fèi)用，對(duì)提高我國(guó)半剛性基層浙青路面質(zhì)量有積極作用。
[0015](3)采用本發(fā)明所制得的微浙青碎石裂縫消散層混合料應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)施工，具有良好的路用性能，根據(jù)試驗(yàn)工程檢測(cè)結(jié)果，本發(fā)明提出優(yōu)化的微浙青碎石裂縫消散層混合料更容易在振動(dòng)作用下被壓實(shí)。
[0016](4)采用本發(fā)明所制得的微浙青碎石裂縫消散層，不僅能夠有效地抑制反射裂縫的產(chǎn)生，還能在夠抑制面層發(fā)生車轍、基層產(chǎn)生水損害起到積極的作用，提高道路使用品質(zhì)及服務(wù)水平，確保行車安全與交通通暢，具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值及巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值?！揪唧w實(shí)施方式】
[0017]下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0018]本發(fā)明的基于振動(dòng)試驗(yàn)方法的微浙青碎石裂縫消散層，其具體步驟為:
[0019](I)原材料的選擇:
[0020]選擇微浙青碎石裂縫消散層原料:裂縫消散層礦料中礦料采用石灰?guī)r。石灰?guī)r中粗集料具有一定的韌性，而且石灰?guī)r與浙青的粘結(jié)性較好，細(xì)集料具有一定的塑性，施工的和易性較好，易于碾壓成型，不易離析；微浙青碎石采用反擊式破碎機(jī)軋制，粗集料技術(shù)參數(shù)如表1所示，細(xì)集料技術(shù)參數(shù)如表2所示。選擇浙青作為微浙青碎石混合料的粘結(jié)劑。
[0021]表1粗集料技術(shù)參數(shù)表
[0022]
【權(quán)利要求】
1.一種基于振動(dòng)成型的微浙青碎石裂縫消散層，其特征在于，其原材料包括作為微浙青碎石裂縫消散層礦料的石灰?guī)r，作為微浙青碎石裂縫消散層粘結(jié)劑的浙青，其中油石比為1.4%~2.6%;所述微浙青碎石裂縫消散層礦料級(jí)配為:粒徑小于26.5mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的100% ;粒徑小于16mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的75%~95% ;粒徑小于9.5mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的48%~64% ;粒徑小于4.75mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的30%~38% ;粒徑小于2.36mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的14%~24% ;粒徑小于0.6mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的5%~15% ;粒徑小于0.075mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的0%~5% ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于振動(dòng)成型的微浙青碎石裂縫消散層的成型方法，其特征在于，包括以下步驟: 首先，在微浙青碎石裂縫消散層礦料中添加浙青作為粘結(jié)劑，油石比為1.4%~2.6%，經(jīng)混合料拌合機(jī)拌合，制得微浙青碎石裂縫消散層混合料；然后，攤鋪微浙青碎石裂縫消散層混合料進(jìn)行振動(dòng)擊實(shí)，其激振力7.6kN，振動(dòng)頻率為38Hz±2Hz，振動(dòng)時(shí)間為60~80s。
3.一種半剛性浙青路面，包括基層和面層，其特征在于，所述基層與面層之間設(shè)置有基于振動(dòng)成型的微浙青碎石裂縫消散層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半剛性浙青路面，其特征在于，所述微浙青碎石裂縫消散層的原材料包括作為微浙青碎石裂縫消散層礦料的石灰?guī)r，作為微浙青碎石裂縫消散層粘結(jié)劑的浙青，其中油石比為1.4%~2.6%;所述微浙青碎石裂縫消散層礦料級(jí)配為:粒徑小于26.5mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的100% ;粒徑小于16mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的75%~95% ;粒徑小于9.5mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的48%~64% ;粒徑小于4.75mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的30%~38% ;粒徑小于2.36mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的14%~24% ;粒徑小于0.6mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的5%~15% ;粒徑小于0.075mm的集料占級(jí)配集料總質(zhì)量的0%~5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半剛性浙青路面，其特征在于，所述微浙青碎石裂縫消散層的成型方法，包括以下步驟:首先，在微浙青碎石裂縫消散層礦料中添加浙青作為粘結(jié)劑，油石比范圍為1.4%~2.6%，經(jīng)混合料拌合機(jī)拌合，制得微浙青碎石裂縫消散層混合料；然后，攤鋪微浙青碎石裂縫消散層混合料進(jìn)行振動(dòng)擊實(shí)，其激振力7.6kN，振動(dòng)頻率為38Hz±2Hz，振動(dòng)時(shí)間為60~80s。
【文檔編號(hào)】C04B26/26GK103787618SQ201410036008
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】彭波, 李文瑛, 孟憲光, 李凱峰, 袁鵬, 李昆, 趙小潔, 程志豪, 支鵬飛 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)