[發明專利]半柔性路面基層材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210526642.6
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN103864374A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 彭煜;藺習雄
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術領域

本發明涉及道路鋪設材料，具體涉及一種半柔性路面基層材料及其制備方法。

背景技術

隨著我國高等級公路建設的飛速發展，半剛性基層以其優良的承載能力和低成本為優勢，逐漸成為路面結構設計的主流模式。但經過幾十年的建設施工和行車運營檢驗，證明這種路面結構脆性大，內部排水性能差，抗變形能力差，對環境溫度和濕度變化較為敏感，容易產生裂縫并逐漸向上貫穿，產生反射裂縫。同時，由于目前交通量不斷增加，重載超載現象嚴重，加之大多數瀝青面層厚度較薄，致使現役路面在不到設計年限就出現非常嚴重地早期損壞。在日本、歐美等國的高等級路面設計中，應用比較廣泛的是柔性路面基層。這種路面基層結構較半剛性基層具有更優良的平整度，能夠提供安全、舒適、耐久的行駛性能，可大幅度減少反射裂縫，消除半剛性路面基層結構的早期損壞現象。然而，柔性路面基層的承載能力較低，其勁度模量會因溫度升高而迅速降低，因此，其設計厚度較大，生產成本較高。

為了改善半剛性基層和柔性基層材料的上述缺點，一種半柔性路面結構應運而生。半柔性路面結構正是一種剛柔并濟的新型路面結構形式，目前，主要有以下兩類：第一類是灌注式水泥砂漿瀝青混凝土結構：將具有特定級配和含有特殊添加劑的水泥砂漿灌入多孔的開級配瀝青混合料的空隙中而形成的一種路面結構；第二類是水泥—乳化瀝青混凝土：在冷拌乳化瀝青混合料或乳化瀝青再生舊瀝青混合料母體中摻入水泥或水泥砂漿再經冷拌、冷鋪而成的一種路面結構。

CN?101857401A公開的自流入式半柔性復合路面及其施工方法，涉及開級配大孔隙瀝青混合料結構層和填充于大孔隙瀝青混合料孔隙中的路面砂漿。CN101700970A公開的一種應用于半柔性路面的橡膠-水泥灌漿材料，包含水泥、粉煤灰、膨脹劑、橡膠粉、砂、減水劑、早強劑和水等組分。CN?102276199A公開的一種應用于半柔性路面的水泥-乳化瀝青自滲透灌漿材料，包括水泥、礦物摻合料、膨脹劑、河沙、減水劑、水、乳化瀝青等組分。CN?101581066A公開的一種保水降溫半柔性路面及其施工方法，其路面由多孔的基體瀝青混合料構成，多孔的基體瀝青混合料的孔隙由水泥基保水膠漿填充。CN?101187193A公開的一種半柔性排水防滑降噪路面鋪裝結構，由半剛性基層、改性乳化瀝青稀漿封層、灌注半柔性路面材料結構層、高粘度改性瀝青粘結層和排水防滑降噪磨耗層組成。CN?101693611A公開的半柔性路面灌注水泥漿，由普通硅酸鹽水泥、水、減水劑，膨脹劑、引氣劑等原料制成。CN?101864717A公開的一種半柔性基層材料及制備方法，半柔性基層材料由骨料、水泥、SBS改性乳化瀝青等組分組成。US?2004/0101365Al公開的加強的半柔性路面，由孔隙率為20％～40％的多孔瀝青混凝土和填充于空隙的包含膠粘劑、添加劑、水、水泥、微硅粉、粉煤灰、沙子或其它細骨料組成的漿狀復合材料組成。US?2008/0287570A1公開的重載路面結構的設計與應用方法，重載路面結構包括開級配瀝青層和強化加固瀝青層的灌漿混合物組成。其灌漿混合物包括水泥、沙子、和水泥粘結劑等。EP?2202359A1公開的半柔性多層攤鋪結構，涉及一種由高流動性水泥砂漿灌注開級配大孔隙的瀝青混合料多層攤鋪結構及其組合設計。

上述半柔性路面結構的共同點都是通過開級配瀝青混合料的骨料形成大孔隙嵌擠結構，并與所灌入的水泥膠漿共同作用形成強度。這種路面結構不但具有較強的剛度，而且還具有優良的柔性，能有效抵抗車轍變形。但這種灌入式半柔性路面結構也存在其不足之處：①難以保障開級配母體瀝青混合料的空隙保持連續性，因此，開級配母體瀝青混合料的空隙難以被水泥砂漿充分填充；②水泥砂漿對母體瀝青混合料的礦料只能間接地進行包裹，不能與瀝青膠結料很好地交織并最終形成均勻的空間網絡結構，從而導致瀝青、水泥膠漿、集料三者間的界面粘連性不好。

在國內外，水泥—乳化瀝青混凝土半柔性材料均有過相關研究，如在《硅酸鹽學報》1998年第26卷第4期《水泥一乳化瀝青復合路面材料的研究》一文中，提出了將乳化(橡膠)瀝青預裹附于粗集料，并分散于水泥砂漿基體當中，形成三相復合材料，得到乳化(橡膠)瀝青水泥混凝土路面材料（RACC）。CN101736675A公開的破損路面冷再生上基層成型方法及冷再生材料組合結構將翻修或廢棄的瀝青混凝土，回收、破碎、篩分，參用新集料、新瀝青材料，經重新拌制，形成再生瀝青混合料，經攤鋪碾壓形成新路面結構層，其中，所述再生瀝青混合料，由礦料、水泥、乳化瀝青膠結料組成。