專利名稱：由硬材料構成的新型路面結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種由硬材料構成的新型路面結構。
公路路面一般由若干層形成-一層上層，直接與公路車輛接觸，可以用例如瀝青混凝土這樣的傳統(tǒng)瀝青混合料筑成；以下稱為路面行駛層，-至少一層下層，有時若干下層，構成路面墊層，可以例如由帶有水泥砂礫料或礦渣砂礫料這樣的水硬性結合料的已處理材料筑成或者由瀝青混合料筑成，以下稱為路面下層。
在路面施工方面，這些料層可以直接鋪設在地基上，也可以鋪設在未處理的材料上，例如鋪設在未處理的砂礫上或加濕的砂礫上。
在已損壞路面的加固方面，使一層或若干層新的已處理材料層直接同舊路面的上層相接觸。
人們知道，公路專家往往對利用具有很強結構能力因而具有高剛度的路面下層很干興趣，這可以減小料層的厚度，從而降低路面施工的成本。
不過，人們知道，在公路運輸造成的張拉荷載作用下，在料層底部，主要在路面下層的底部產生變形和應力。所述變形和應力的重復發(fā)生造成機械疲勞，這是開裂現(xiàn)象的原因。
這個眾所周知的現(xiàn)象分若干階段發(fā)生-首先，路面下層底部局部產生變形和抗拉應力，在損壞的基礎影響最大，-然后，造成細微裂紋，首先發(fā)生在損壞的基礎，-最后，當應力大于材料的抗拉強度時，細微裂紋變成裂紋，裂紋向路面上部蔓延，最終導致路面開裂。
人們也知道，如果是硬路面下層，也就是說，其剛度系數(shù)高，那么，發(fā)生裂紋的現(xiàn)象甚至更為嚴重。
在解決由公路運輸帶來的發(fā)生裂紋的問題，文獻中已提出各種延緩裂紋蔓延的方法。這些方法是在路面行駛層和路面下層之間鋪設一種中間材料。所述方法列舉如下-鋪一層交界面，構成瀝青/橡膠薄膜，鋪在路面下層上，使路面下層以及鋪在它上面的路面行駛層不發(fā)生移動，-用具有足夠機械特性的聚酯網加固瀝青混凝土層的抗拉性能，聚酯網置于路面下層和路面行駛層之間，-鋪一層非編織聚酯，在非編織聚酯上再覆蓋一層約五厘米的瀝青混凝土用作路面行駛層，-鋪一層浸透瀝青結合料的非編織地面纖維材料，構成借助于例如苯乙烯和丁二烯這樣的共軛二烯的共聚物加以改進的瀝青，如FR-A-2592411專利申請中所述，-鋪一層浸透第一種瀝青結合料的地面纖維材料，連接一層拌合第二種瀝青結合料的碎石，如WO-94/01623專利申請所述。
這些不同的解決辦法都是主張在路面行駛層和路面下層之間鋪一層交界面，以便延遲路面行駛層中裂紋的上升。
因為路面已經具有裂紋，這些辦法只適用于養(yǎng)護目的。
此外，這些公知技術涉及半硬路面，也就是說，其路面下層由水硬性結合料處理過的材料例如水泥砂礫料或礦渣砂礫料構成。
實際上，這些技術或多或少達到令人滿意的效果。
申請人根據(jù)這方面的研究工作，力求解決發(fā)生裂紋的原因，而不是象已有技術的辦法那樣解決發(fā)生裂紋的結果。
因此，申請人確定，當路面下層的剛度系數(shù)高時，路面下層底部表面的狀況，特別是其“空心”缺陷的減少，對細微裂紋的形成有影響，因而對發(fā)生開裂問題的路面的抗機械疲勞性有影響。
這就是為什么申請人致力于使路面下層底部的平面盡可能平滑，即使這一層鋪在表面凹凸不平的材料如未處理材料上或者鋪在損壞嚴重的支承面如待加固路面上，也是如此。
本發(fā)明旨在獲得一種具有一層硬路面下層的路面，路面具有改善的耐疲勞性，也就是說，路面很好地承受車輛對路面很大的外力作用。
事實上，申請人證實，通過在硬路面下層的下面鋪一層特殊料層，可以出人意料地獲得一種優(yōu)質、耐久的并且可以構筑在已損壞支承面上的路面。
因此，本發(fā)明第一個目的是提出一種路面結構，所述路面結構自上而下包括-一層路面行駛層，-至少一層硬路面下層，所述路面下層具有高剛度系數(shù)并且支承路面行駛層，-地基，或者未處理材料，或者支承路面下層的已損壞路面，路面結構的特征在于，它在路面下層的下面包括一層與路面下層相粘附的粘附層，路面下層的剛度系數(shù)大于或等于14×103兆帕，粘附層的厚度使得它為所述路面下層構成一個表面平滑的支承面。
本發(fā)明所述的剛度系數(shù)根據(jù)TOTAL法762-94測得。
本發(fā)明第二個目的是提出一種構筑路面結構的方法，其特征在于以下若干連續(xù)階段-用一層用于同路面下層相粘附的料層覆蓋地基或者未處理材料或者受損嚴重的路面，料層的厚度是使得它為路面下層構成一層表面平滑的支承面，-在料層上鋪設路面下層，路面下層的剛度系數(shù)大于14×103兆帕，-用路面行駛層覆蓋路面下層。
根據(jù)本發(fā)明，鋪設在硬路面下層上的路面行駛層最好是一種傳統(tǒng)的瀝青混合料，例如一種瀝青混凝土。
路面行駛層的作用是確保良好地保護路面結構，并且根據(jù)其凹凸不平情況，確保車輛的良好附著力。
本發(fā)明路面結構的硬路面下層具有在15℃和10赫茲下大于或等于14×103兆帕的剛度系數(shù)，可以由例如高系數(shù)的瀝青混合料類型的瀝青材料為主或者用例如水泥砂礫料或礦渣砂礫料這樣的水硬性結合料處理的材料為主加以構筑。
這一層的作用是構成路面的良好下層。
在若干路面下層中，最好采用一層由一種剛度系數(shù)很高的瀝青混合料構成的下層，這一點申請人已經說明，第9510097號法國專利申請中也予以涉及。瀝青混合料由一種很堅固的結合料制成，根據(jù)法國標準化協(xié)會NFT標準66-004測得的它在25℃下的針入度為0至20，在瀝青混合料中的含量大于6％(重量)。
根據(jù)其很堅固的特性，瀝青混合料在25℃和10赫茲下的剛度系數(shù)大于14×103兆帕，可以達到與傳統(tǒng)材料相同的結構上的效果，但是厚度薄得多，約為5至30厘米。
鋪設在路面下層之下的料層應填平它賴以支承的地基、未處理材料或待加固路面的凹凸不平的部分。因此，這一層應具有足以覆蓋凹凸不平部分的厚度，以便為路面下層形成一個表面平滑的支承面。
此外，這一層應與路面下層相附著，以便鋪設完畢的路面具有良好的機械性能，特別是抗機械疲勞的性能。
如果這一層由具有充分瀝青的材料所構成，則附著力可為正常狀態(tài)。
特別是，也可以通過一層由70/100型瀝青鋪設的連接層獲得附著力。
本發(fā)明鋪設在路面下層之下的料層可由若干類型的材料構成。
所使用的第一類材料包括瀝青混合料，例如瀝青砂、路面修整瀝青混合料、冷拌瀝青混合料或者瀝青混凝土等。
為了使本發(fā)明料層具有平滑表面的狀態(tài)，這些材料一旦使用就應具有很小的宏觀粗糙度以及良好的平整度。
宏觀粗糙度定義成砂高小于或等于4毫米，最好小于或等于2毫米，這是通過砂高試驗根據(jù)法國標準NFP 98-216-1測得的。
由上述瀝青混合料構成的料層的鋪設是根據(jù)法國NFP標準98-150進行的，同時使料層具有所需良好平整度的特性。
料層例如可以用一層由70/100型瀝青乳液鋪的連接層同路面下層粘接，瀝青乳液含剩余結合料300-400克/米2。
用于構成鋪設在路面下層之下的料層的第二類材料包括一些流動性瀝青材料，例如冷鋪瀝青混合料、瀝青砂漿或液態(tài)瀝青等。
為了使本發(fā)明料層具有平滑表面的狀態(tài)，這些材料應該具有很小的宏觀粗糙度，約為上述瀝青混合料所具有的宏觀粗糙度。
由這些流動性瀝青材料構成的料層也是按照法國標準NFP 98-150鋪設的，使料層具有所需良好平整度的特性。
通過鋪設一層由例如70/100型瀝青乳液構成的連接層確保與路面下層的粘接，瀝青乳液含剩余結合料200-500克/米2。
可用作鋪設在路面下層之下的料層的第三類材料包括一些非瀝青材料。
例如地面纖維材料，即結構緊密的纖維性織物層，由通常用于道路施工和地面筑實作業(yè)的天然纖維或合成纖維構成。
本發(fā)明所采用的地面纖維材料可以是一層非編織纖維層，它具有50-500克/米2的表面質量，由例如聚酯、全同聚丙烯、聚酰胺、聚丙烯腈、醋酸纖維素、聚氯乙烯、聚氯亞乙烯、高密度聚乙烯等這樣的聚合物連續(xù)性纖維所形成。
構成結構緊密的非編織纖維層的特別適合的地面纖維材料是全同聚丙烯連續(xù)性纖維，較好的是聚酯連續(xù)性纖維，尤其是聚對苯二酸烷撐二醇酯例如聚對苯二甲酸乙二醇酯或者聚酰胺、尤其是聚己酰胺、或聚亞己基己二酰胺連續(xù)性纖維。特別是，由聚合物連續(xù)性纖維形成的非編織纖維層可以是出版物FR-A-1601049、FR-A-2108145和FR-A-2592411中所描述的纖維層，這些出版物指出鋪設這種纖維層的一般方法。
地面纖維材料也可以是一層表面質量為50-500克/米2和網眼直徑小于或等于5毫米的編織纖維層，以獲得平滑特性。
不論是編織的還是非編織的地面纖維材料，都不是自然地同鋪設在它上面的路面下層相附著。因此，將它鋪設在路面下層之下以前，必須用瀝青使之浸透。
浸透率為200-800克/米2。用熱瀝青或者乳液狀瀝青浸透，瀝青在25℃下的針入度為180-220(1/10毫米)。
還可以列舉的有例如聚合薄膜的地膜，水硬性結合料砂漿，用有機結合料或礦物結合料粘合的碎料鋪層，或者用水硬性結合料處理的料層。
為了使本發(fā)明料層具有表面平滑的狀態(tài)，這些非瀝青材料應具有很小的宏觀粗糙度，約為上述瀝青混合料所具有的宏觀粗糙度。
還可通過一層陽離子型乳液類連接層鋪設，使之同硬路面下層相附著。
在乳液鋪設完畢后，連接層含剩余結合料200-500克/米2。
不管選擇用來起鋪設在路面下層之下的料層作用的材料是什么，其性能完全可經受在使用硬瀝青混合料尤其是在約170至200℃的機械條件和溫度條件。
該材料也完全適用于新路面的施工以及現(xiàn)有路面的加固。
就新路面的施工而言，鋪在路面下層之下的料層可以直接鋪設在地基上，或者鋪設在例如未處理砂礫料或加濕砂礫料之類的未處理材料上。
就現(xiàn)有路面的加固而言，當路面狀況嚴重破損時，料層直接鋪在舊路面上。
因此，根據(jù)本發(fā)明，新路面自上而下具有如下結構-一層路面行駛層，-至少一層路面下層，-與路面下層相附著的料層，其厚度是使得它為路面下層構成一個平滑的支承面，-地基或者未處理材料。
加固的路面自上而下具有如下結構-一層路面行駛層，-至少一層路面下層，-與路面下層相附著的料層，其厚度是使得它為路面下層構成一個平滑的支承面，-待加固的舊路面。
這些路面結構不僅具有比已有技術的結構改進非常明顯的抗疲勞特性，而且也具有實施簡單和成本不高的優(yōu)點，因為它們可以用公知的傳統(tǒng)設備進行鋪設。
另外，它們可以在很不規(guī)則甚至高低不平的支承面上進行鋪設。
下面描述本發(fā)明的若干非限制性實施例。
實施例1該實施例涉及一種瀝青混合料類型的材料，申請人推薦將它用于路面施工，用作鋪設在路面的硬路面下層之下的料層。
它涉及一種以熱鋪瀝青混合料形式使用的瀝青砂，由一種起結合料作用的瀝青制備而成，其針入度在25℃下為35至50(1/10毫米)。
針入度根據(jù)法國標準化協(xié)會標準NFT 66-004測得。
瀝青砂的宏觀粗糙度按法國標準NFP 98-216-1由砂高確定，約為3毫米。
瀝青砂的瀝青拌合濃度為2.8至3.0，瀝青含量為5.2％(重量)，粒度測定為0至6毫米或者0至10毫米，列表如下篩孔通過量(％)篩孔直徑150.08毫米640.2毫米770.717毫米910.5毫米971毫米100 2毫米瀝青砂料層采用法國標準NFP-98-150，在剩余結合料為250-300克/米2的瀝青乳液類連接層鋪設冷卻后，它具有良好的平整度，最終厚度為2厘米。
實施例2該實施例涉及一種瀝青混合料類型的材料，申請人推薦將它用于路面加固，用作鋪設在新路面的硬路面下層之下和待加固路面之上的料層。
它涉及一種路面修整混合料，即涉及一種由25℃下針入度為35至50(1/10毫米)的瀝青制備的熱鋪混合料。
混合料具有砂石特性，粒度測定為0至6毫米或者0至10毫米，列表如下篩孔通過量(％)篩孔直徑0/6 0/101210 0.08毫米6050 2毫米100 80 6.3毫米如果混合料的粒度測定為0至6毫米，那么混合料的瀝青拌合濃度K大于或等于3.0，如果混合料的粒度測定為0至10毫米，那么混合料的瀝青拌合濃度K大于或等于2.8。它也具有宏觀粗糙度，根據(jù)法國標準NFP 98-216-1由砂高確定，約為3.5毫米。
混合料根據(jù)法國標準NFP-98-150而實施，它具有良好的平整度，與一層剩余結合料為250-300克/米2的瀝青乳液類連接層一起使用。
實施例3該實施例涉及一種流動性瀝青材料類型的材料，申請人推薦將它用于新路面的施工，用作鋪設在路面的硬路面下層之下的料層。
它涉及一種冷鋪混合料，瀝青含量為5-8％(重量)，粒度測定為0至4毫米或0至10毫米。
混合料具有宏觀粗糙度，根據(jù)法國標準NFP-98-216-1由砂高確定，約為4毫米。
料層根據(jù)法國標準NFP-98-150而實施，它具有良好的平整度，與一層陽離子型乳液類連接層一起使用，乳液由一種針入度為70至100(1/10毫米)、剩余結合料為200-500克/米2的瀝青制備而成。
實施例4該實施例涉及一種地面纖維材料類型的材料，申請人推薦將它用于新路面施工，用作鋪設在新路面的硬路面下層之下的料層。
它涉及一種由聚酯纖維和玻璃纖維網實施的地面纖維材料，其總重為135克/米2，瀝青的浸透率為460克/米2。
聚酯纖維重80克/米2，機械強度為2千牛頓/米，延伸率為40％。
玻璃纖維網重55克/米2，機械強度為14千牛頓/米，延伸率為3％。
地面纖維材料的浸透率為600克/米2，與一種針入度為180至220(1/10毫米)的瀝青乳液一起使用。
權利要求
1.路面結構，所述路面結構自上而下包括-一層路面行駛層，-至少一層硬路面下層，所述路面下層具有高剛度系數(shù)并且支承所述路面行駛層，-地基，或者未處理材料，或者支承所述路面下層的已損壞路面，其特征在于，它在所述路面下層的下面包括一層與所述路面下層相粘附的粘附層，所述路面下層的剛度系數(shù)大于或等于14×103兆帕，所述粘附層的厚度使得它為所述路面下層構成一個表面平滑的支承面。
2.根據(jù)權利要求1所述的路面結構，其特征在于，鋪設在所述路面下層之下的料層由瀝青混合料構成。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的路面結構，其特征在于，鋪設在所述路面下層之下的料層由瀝青砂、路面修整混合料、冷鋪混合料或者瀝青混凝土構成。
4.根據(jù)權利要求1所述的路面結構，其特征在于，鋪設在所述路面下層之下的料層由流動性瀝青材料構成。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的路面結構，其特征在于，鋪設在所述路面下層之下的料層由冷鋪混合料、瀝青砂漿或者液態(tài)瀝青構成。
6.根據(jù)權利要求1所述的路面結構，其特征在于，鋪設在所述路面下層之下的料層由非瀝青材料構成，所述非瀝青材料尤其屬于包括地面纖維材料、例如聚合薄膜這樣的地膜、水硬性結合料砂漿、用有機結合料或礦物結合料粘合的碎料鋪層，以及用水硬性結合料處理的料層的這一類材料。
7.根據(jù)權利要求1至6之一所述的路面結構，其特征在于，鋪設在所述路面下層之下的料層具有宏觀粗糙度，所述宏觀粗糙度根據(jù)法國標準NFP-98-216-1由砂高確定，小于4毫米，最好小于2毫米。
8.根據(jù)權利要求1至7之一所述的路面結構，其特征在于，鋪設在所述路面下層之下的料層通過一層呈瀝青乳液狀態(tài)的連接層與所述路面下層相附著。
9.根據(jù)權利要求1至8之一所述的路面結構，其特征在于，所述路面行駛層是一種瀝青混凝土。
10.根據(jù)權利要求1至9之一所述的路面結構，其特征在于，所述路面下層是一種瀝青混合料，所述瀝青混合料由一種在25℃下針入度為0至20的結合料所制成。
11.根據(jù)權利要求10所述的路面結構，其特征在于，所述路面下層是一種瀝青混合料，所述瀝青混合料由一種在所述混合料中的含量大于6％(重量)的結合料所制成。
12.根據(jù)權利要求10或11所述的路面結構，其特征在于，所述路面下層具有5至30厘米的厚度。
13.根據(jù)權利要求1至12之一的路面結構的構筑方法，其特征在于以下若干連續(xù)階段-用一層用于同所述路面下層相粘附的料層覆蓋所述地基或者未處理材料或者受損嚴重的路面，所述料層的厚度是使得它為所述路面下層構成一個表面平滑的支承面，-在所述料層上鋪設所述路面下層，-用所述路面行駛層覆蓋所述路面下層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種路面結構，它自上而下包括—一層路面行駛層，—至少一層硬路面下層，具有高剛度系數(shù)并且支承路面行駛層，—地基，或者未處理材料，或者已損壞的路面。根據(jù)本發(fā)明，在路面下層的下面是一層與路面下層相粘附的粘附層，粘附層的厚度使得它為路面下層構成一個表面平滑的支承面。
文檔編號E01C1/00GK1163332SQ9710338
公開日1997年10月29日 申請日期1997年3月27日 優(yōu)先權日1996年3月28日
發(fā)明者米歇爾·馬洛 申請人:多塔樂精制銷售有限公司