本實(shí)用新型屬于道路工程
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種雙層應(yīng)力吸收帶。
背景技術(shù)：
：“白加黑”的改建技術(shù)是指保持舊路面整體性，采取板底下灌漿補(bǔ)強(qiáng)、局部置換或修補(bǔ)等措施，然后在舊水泥混凝土路面上直接加鋪瀝青罩層的技術(shù)。這種方式可充分利用舊水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)剩余強(qiáng)度，減薄加鋪厚度。但是該項(xiàng)技術(shù)面臨的加鋪層反射裂縫問題一直是公路界所面臨的難題之一。反射裂縫的存在，不僅破壞了路面結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，而且由于地表水沿反射裂縫向下滲透，使面層逐漸失粘脫落，路基強(qiáng)度降低，嚴(yán)重影響路面的使用壽命。為了防止或延緩舊水泥路面加鋪瀝青面層的早期反射裂縫問題，研究人員在舊混凝土路面板和瀝青加鋪層之間設(shè)置了應(yīng)力吸收層、土工織物夾層、格柵夾層，但是這種全鋪式的處理方法顯著增加了工程造價(jià)。結(jié)合同濟(jì)大學(xué)談至明教授提出設(shè)置局部軟夾層可以有效降低加鋪層溫度應(yīng)力的研究成果，開發(fā)了高彈性橡膠瑪蹄脂應(yīng)力吸收帶材料，用于對(duì)舊混凝土板接縫和裂縫的局部處置，經(jīng)過多年的使用，發(fā)現(xiàn)這種材料雖然能夠在一定程度上延緩反射裂縫的發(fā)生，但是沒有能夠根治反射裂縫，也沒有扭轉(zhuǎn)反射裂縫的發(fā)展趨勢(shì)。使用一段時(shí)間后，由于材料本身的缺陷，應(yīng)力吸收帶與瀝青層脫落，這也很大程度上影響了應(yīng)力吸收帶作用的發(fā)揮。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決
背景技術(shù)：
中存在的上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠解決瀝青加鋪層反射裂縫問題以及能夠提升瀝青路面耐久性的雙層應(yīng)力吸收帶。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：一種雙層應(yīng)力吸收帶，其特征在于：所述雙層應(yīng)力吸收帶自下而上依次鋪設(shè)有應(yīng)力吸收瀝青膠漿層、下部聚酯玻纖布、高彈性瀝青膠漿層以及上部聚酯玻纖布。作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的應(yīng)力吸收瀝青膠漿層的抗壓回彈模量是200MPa～400MPa，厚度是3mm，寬度是0.3～0.4m。作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的高彈性瀝青膠漿層的抗壓回彈模量是300～500MPa，厚度為3mm，寬度是0.3～0.4m。本實(shí)用新型較現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)所采用的雙層應(yīng)力吸收帶成本低且制備簡(jiǎn)便，所需原料種類少。2)所采用的雙層應(yīng)力吸收帶性能優(yōu)良，具有高溫穩(wěn)定性能好、抗反射裂縫疲勞性能好等優(yōu)點(diǎn)，能有效緩解現(xiàn)有應(yīng)力吸收帶存在的粘結(jié)性差、應(yīng)力吸收效果不佳以及耐久性較差等問題。并且，制備過程簡(jiǎn)單，所用設(shè)備成本較低，能有效降低工程造價(jià)。3)雙層應(yīng)力吸收帶采用的應(yīng)力吸收瀝青膠漿屬于軟粘性質(zhì)的改性瀝青材料，它與舊水泥混凝土板接縫和裂縫直接接觸，能夠有效緩解應(yīng)力集中現(xiàn)象。雙層應(yīng)力吸收帶采用的高彈性瀝青膠漿屬于彈性較大、抗拉強(qiáng)度大的改性瀝青材料，它與兩層聚酯玻纖布共同作用，能夠有效保證應(yīng)力吸收帶的整體抗拉強(qiáng)度，阻止已有反射裂縫的繼續(xù)發(fā)展。附圖說明圖1為本實(shí)用新型所提供的雙層應(yīng)力吸收帶的結(jié)構(gòu)示意圖；其中：1-應(yīng)力吸收瀝青膠漿層；2-下部聚酯玻纖布；3-高彈性瀝青膠漿層；4-上部聚酯玻纖布；5-舊水泥混凝土板。具體實(shí)施方式下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但是實(shí)用新型不僅限于下述的實(shí)施方式。參見圖1，本實(shí)用新型提供了一種雙層應(yīng)力吸收帶，由下至上依次包括：應(yīng)力吸收瀝青膠漿層1、下部聚酯玻纖布2、高彈性瀝青膠漿層3以及上部聚酯玻纖布4。應(yīng)力吸收瀝青膠漿層1涂覆在舊水泥混凝土板5的接縫和裂縫處，一方面用于起到封縫的作用，一方面用于吸收應(yīng)力(舊混凝土板接縫和裂縫上方往往有應(yīng)力集中的現(xiàn)象)，抗壓回彈模量為200MPa～400MPa，厚度為3mm，寬度為0.3～0.4m。應(yīng)力吸收瀝青膠漿層1由應(yīng)力吸收瀝青結(jié)合料、礦粉和細(xì)集料組合而成，應(yīng)力吸收瀝青膠漿層1的配比為應(yīng)力吸收瀝青結(jié)合料：礦粉：細(xì)集料＝9：15：76，細(xì)集料基本上懸浮于應(yīng)力吸收瀝青與礦粉形成的膠漿之間，與上下層的粘結(jié)性都非常好。應(yīng)力吸收瀝青結(jié)合料的配比為，110#基質(zhì)瀝青：PE：SBS：蒙脫土：穩(wěn)定劑：相容劑＝100：3.2：1.1：10.3：0.2：0.3。其中，PE簡(jiǎn)稱聚乙烯，是乙烯經(jīng)聚合制得的一種熱塑性樹脂；SBS是一種瀝青改性劑成品，即苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物；穩(wěn)定劑是硫磺，相容劑是芳烴油。細(xì)集料的粒徑范圍是0～5mm。高彈性瀝青膠漿層3涂覆在下部聚酯玻纖布2的上方，抗壓回彈模量為300～500MPa，厚度為3mm，寬度為0.3～0.4m。高彈性瀝青膠漿層3由高彈性瀝青結(jié)合料、礦粉和細(xì)集料組合而成，高彈性瀝青膠漿層3的配比為高彈性瀝青結(jié)合料：聚酯纖維：木質(zhì)素纖維：礦粉：細(xì)集料＝13：0.25：0.1：15：71.65。其中，礦粉是石灰?guī)r磨細(xì)得到的；細(xì)集料是0～5mm的石灰?guī)r集料。高彈性瀝青結(jié)合料的配比為，110#基質(zhì)瀝青：橡膠粉：SBS：巖瀝青：環(huán)氧樹脂：穩(wěn)定劑：相容劑＝100：25：3：0.5：0.5：0.3：0.3。橡膠粉為200目的橡膠粉。細(xì)集料的粒徑范圍是0～5mm。另外，本實(shí)用新型的制備方式是：應(yīng)力吸收瀝青膠漿層1由應(yīng)力吸收瀝青結(jié)合料、礦粉和細(xì)集料組合而成，應(yīng)力吸收瀝青膠漿層1的配比為應(yīng)力吸收瀝青結(jié)合料：礦粉：細(xì)集料＝9：15：76，細(xì)集料基本上懸浮于應(yīng)力吸收瀝青與礦粉形成的膠漿之間，與上下層的粘結(jié)性都非常好。應(yīng)力吸收瀝青結(jié)合料的配比為，110#基質(zhì)瀝青：PE：SBS：蒙脫土：穩(wěn)定劑：相容劑＝100：3.2：1.1：5.3：0.2：0.3。其中，穩(wěn)定劑是硫磺，相容劑是芳烴油。步驟一、制備應(yīng)力吸收瀝青結(jié)合料。1.1)基質(zhì)瀝青加熱：將基質(zhì)瀝青加熱至溫度T1，其中T1＝150℃～160℃。1.2)蒙脫土加入：蒙脫土在100℃、-0.1MPa的真空環(huán)境中烘3h，烘干后在干燥器中冷卻備用。在溫度T1條件下，將蒙脫土加入1.1)中加熱后的基質(zhì)瀝青中，采用無極恒速攪拌儀在攪拌速率為500r/min的條件下，邊攪拌邊加入蒙脫土，保證在10min之內(nèi)加完蒙脫土；然后再用高速剪切乳化機(jī)進(jìn)行高速剪切，溫度控制在T1，剪切速度為5000r/min，剪切10min得到第一混合料。1.3)SBS加入：在溫度T2條件下，其中T2＝165℃～175℃，將SBS加入到1.2)中第一混合料中，采用剪切乳化機(jī)進(jìn)行高速剪切，在剪切速率為5000r/min的條件下攪拌15min，得到第二混合料；1.4)PE加入：在溫度T2條件下，將PE加入到1.3)中第二混合料中，采用剪切乳化機(jī)進(jìn)行高速剪切，在剪切速率為5000r/min的條件下攪拌20min，得到第三混合料。1.5)穩(wěn)定劑加入：在溫度T2條件下，將穩(wěn)定劑加入到1.4)中第三混合料中，采用剪切乳化機(jī)進(jìn)行高速剪切，在剪切速率為5000r/min的條件下攪拌15min，得到第四混合料。1.6)相容劑加入：在溫度T2條件下，將相容劑加入到1.5)中第四混合料中，采用剪切乳化機(jī)進(jìn)行高速剪切，在剪切速率為5000r/min的條件下攪拌15min，然后采用無極恒速攪拌儀在攪拌速率為1000r/min的條件下，攪拌30min，得到應(yīng)力吸收瀝青結(jié)合料。步驟二、制備應(yīng)力吸收瀝青膠漿層1將應(yīng)力吸收瀝青結(jié)合料加熱至溫度T2，將細(xì)集料加熱至溫度T4，其中T4＝180℃～190℃，將應(yīng)力吸收瀝青結(jié)合料加入細(xì)集料中拌和1min，然后加入礦粉拌和1min，得到應(yīng)力吸收瀝青膠漿層1。步驟三、制備高彈性瀝青結(jié)合料。3.1)基質(zhì)瀝青加熱：將基質(zhì)瀝青加熱至溫度T3，其中T3＝175℃～185℃。3.2)橡膠粉加入：在溫度T3條件下，將橡膠粉加入3.1)中加熱后的基質(zhì)瀝青中，采用剪切乳化機(jī)進(jìn)行高速剪切，在剪切速率為3000r/min的條件下攪拌60min，得到第五混合料；3.3)巖瀝青加入：將第五混合料溫度保持在T4，按預(yù)定比例在3.2)中第五混合料中加入巖瀝青，在溫度T4條件下采用無極恒速攪拌儀攪拌，攪拌速率為2000r/min，攪拌20min得到第六混合料；3.4)SBS加入：在溫度T4條件下，將SBS加入到3.3)中第六混合料中，采用剪切乳化機(jī)進(jìn)行高速剪切，在剪切速率為5000r/min的條件下攪拌15min，得到七混合料；3.5)環(huán)氧樹脂加入：在溫度T4條件下，將環(huán)氧樹脂加入到3.4)中第七混合料中，采用剪切乳化機(jī)進(jìn)行高速剪切，在剪切速率為5000r/min的條件下攪拌20min，得到第八混合料。3.6)穩(wěn)定劑加入：在溫度T4條件下，將穩(wěn)定劑加入到3.5)中第八混合料中，采用剪切乳化機(jī)進(jìn)行高速剪切，在剪切速率為5000r/min的條件下攪拌15min，得到第九混合料。3.7)相容劑加入：在溫度T4條件下，將相容劑加入到3.6)中第九混合料中，采用剪切乳化機(jī)進(jìn)行高速剪切，在剪切速率為5000r/min的條件下攪拌15min，然后采用無極恒速攪拌儀在攪拌速率為1000r/min的條件下，攪拌30min，得到高彈性瀝青結(jié)合料。步驟四、制備高彈性瀝青膠漿層3將高彈性瀝青結(jié)合料加熱至溫度T4，將細(xì)集料加熱至溫度T4，將聚酯纖維加入到細(xì)集料中拌和30s，然后加入木質(zhì)素纖維拌和1min，然后加入高彈性瀝青結(jié)合料拌和1min，然后加入礦粉拌和1min，得到高彈性瀝青膠漿層3。步驟五、制備雙層應(yīng)力吸收帶5.1)準(zhǔn)備工作將制備好的應(yīng)力吸收瀝青膠漿層1在溫度T2條件下保溫，將制備好的高彈性瀝青膠漿層3在溫度T4條件下保溫。5.2)雙層應(yīng)力吸收帶鋪筑在舊水泥混凝土板的接縫和裂縫的縫隙處灌入應(yīng)力吸收瀝青結(jié)合料，縫隙填平后，在接縫和裂縫表面寬0.3～0.4m的范圍內(nèi)撒布應(yīng)力吸收瀝青膠漿層1，控制厚度為3mm。緊隨其后，在應(yīng)力吸收瀝青膠漿層1的表面鋪設(shè)相應(yīng)寬度的下部聚酯玻纖布2，小型碾壓設(shè)備緊接著在下部聚酯玻纖布2表面碾壓，形成第一層應(yīng)力吸收帶。小型碾壓設(shè)備在下部聚酯玻纖布2表面碾壓時(shí)，應(yīng)力吸收瀝青膠漿層1的溫度應(yīng)不低于150℃。在第一層應(yīng)力吸收帶的表面繼續(xù)撒布相應(yīng)寬度的高彈性瀝青膠漿層3，控制厚度為3mm。緊隨其后，在高彈性瀝青膠漿層3的表面鋪設(shè)相應(yīng)寬度的上部聚酯玻纖布4，小型碾壓設(shè)備緊接著在上部聚酯玻纖布4表面碾壓，形成第二層應(yīng)力吸收帶。小型碾壓設(shè)備在上部聚酯玻纖布4表面碾壓時(shí)，高彈性瀝青膠漿層3的溫度應(yīng)不低于170℃。為了進(jìn)一步驗(yàn)證本實(shí)用新型，進(jìn)行了大比例尺反射裂縫疲勞試驗(yàn)，對(duì)比了傳統(tǒng)單層應(yīng)力吸收帶、本實(shí)用新型雙層應(yīng)力吸收帶和應(yīng)力吸收層的抗反射裂縫疲勞性能，包括荷載疲勞性能和溫度疲勞性能。采用的瀝青層結(jié)構(gòu)與材料類型見表1。試驗(yàn)結(jié)果如表2和表3所示。表1瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)與材料類型表2瀝青加鋪層大比例尺溫度疲勞試驗(yàn)荷載作用次數(shù)結(jié)構(gòu)類型初裂次數(shù)/次終裂次數(shù)/次裂縫寬度/mm結(jié)構(gòu)12248951.2結(jié)構(gòu)230512170.9結(jié)構(gòu)32789561.0表3瀝青加鋪層大比例尺荷載疲勞試驗(yàn)荷載作用次數(shù)結(jié)構(gòu)類型初裂次數(shù)/萬次終裂次數(shù)/萬次裂縫寬度/mm結(jié)構(gòu)112.6816.921.1結(jié)構(gòu)214.2518.110.8結(jié)構(gòu)311.7014.631.5由表2和表3可知，采用雙層應(yīng)力吸收帶局部處治舊水泥混凝土路面的加鋪結(jié)構(gòu)的溫度疲勞性能和荷載疲勞性能都是最優(yōu)的，甚至超過了滿鋪應(yīng)力吸收層的加鋪結(jié)構(gòu)。當(dāng)前第1頁1 2 3