[發明專利]瀝青路面結構

有效

• 申請號: 201710100117.0
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN106702846B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 姜旺恒;韋瀟樹;王潤豐;王征東;劉志恒
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: E01C7/32
• 分類號: E01C7/32;E01C11/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 趙洪;張麗娟

本發明公開了一種瀝青路面結構，包括瀝青面層，所述瀝青面層包括自下而上依次設置的下面層、中面層、排水隔熱層和上面層，所述排水隔熱層為空隙率8%～20%的瀝青混合料層。本發明的瀝青路面結構具有排水功能，并兼具控溫功能，有減少瀝青路面水損害、車轍等優點。

技術領域

本發明涉及交通工程領域，尤其涉及一種瀝青路面結構。

背景技術

瀝青路面暴露于自然環境中，路面內的溫度和濕度隨著自然環境變化而變化，瀝青路面的各項性能受自然環境變化的影響較大。長期以來，我國公路普遍采用三層密實瀝青混合料作為面層的半剛性基層瀝青路面，如圖1所示，一般采用40mm厚的上面層，50mm或60mm厚的中面層，70mm或80mm厚的下面層。密實級配瀝青混合料理想的結構是骨架密實結構但由于粗集料骨架結構受細集料干涉影響，粗集料往往懸浮在細集料之間，如圖2所示，或由于缺乏足夠的細集料填充粗集料之間的空隙而形成骨架空隙結構；因此密實級配瀝青混合料實際上或者在車輪荷載引起的剪切應力作用下易產生失穩發生流動變形，或者不能完全將雨水封堵在路面外部。

實際上鋪筑的瀝青面層由于瀝青混合料級配離析、壓實不足和裂縫擴展等原因，瀝青層總是存在滲水的區域。水進入瀝青路面結構后在車輪荷載作用下形成所謂的“動水壓力”，但由于對瀝青路面孔隙水壓力作用規律缺乏認識，現有技術中并未有科學的瀝青路面結構內部排水方案。中國專利申請號為201610176684公開了一種小粒徑大孔隙多層排水瀝青路面結構，組成面層的三層瀝青混凝土均為排水瀝青混凝土，建設成本較高且滲入路面的雨水會沿基層收縮裂縫滲入路基。中國專利申請號CN201610147804公開了一種含級配碎石復合層的除塵排水大孔隙瀝青路面的施工方法利用表面層進行排水，對路面溫度控制效果有限。歐洲國家采用在路表鋪筑排水性瀝青混凝土PAC（Porous Asphalt Concrete）、日本則采用和發展了起源于美國的開級配瀝青磨耗層OGFC（Open Graded FrictionCourse），兩者的空隙率都達到18%以上，都具有較好的路表排水和降噪效果，我國公路瀝青路面設計規范（JTG D50-2006）和一些路面工程借鑒了這一技術。然而采用這種排水方式由于排水層以下的瀝青層總是存在局部滲水，路面結構不可避免地受孔隙水壓力的影響，且PAC、OGFC的大孔隙易堵塞、難以清孔，而PAC、OGFC需要采用高粘度瀝青，又瀝青用量較大，建設成本高，故這類路面在我國的應用較少。針對PAC孔隙堵塞嚴重的問題，歐洲有的國家減少使用PAC，或花費更大的成本鋪筑雙層PAC以抵抗堵孔。現有技術中有的瀝青路面結構僅采用多孔隙的瀝青混合料作為上基層材料進行排水，如開級配瀝青穩定碎石ATPB（Asphalt Treated Porous Base），沒有對瀝青層實行盡早排水，也不能杜絕瀝青面層中滯水，因為瀝青層內不是所有的孔隙都是與上基層相連通的。

半剛性基層瀝青路面各層的溫度在高溫季節往往高到超過瀝青的軟化點，車輪荷載重復作用不僅在中面層產生了較大的車轍變形，下面層同樣車轍變形較大。現有瀝青路面工程控溫措施都是在路表設置隔熱層或熱反射涂層，即昂貴的熱阻層直接承受車輪荷載的作用，隨著熱阻層的磨耗失效，其下的層次失去隔熱保護，許多路段沒有經濟條件再修建熱阻層。為主動降低瀝青路面溫度，減少車轍，國內外開展了低吸熱路面研究，如陶粒瀝青混凝土路面、陶瓷瀝青混凝土路面，但這類低吸熱集料存在與瀝青的粘附性差、自然破碎顆粒形狀差或集料壓碎值偏低等問題。保水式路面由于能夠保持一定的水分而具有恒溫效果，但在路面開敞通風的環境條件下其保水時間較短。路面的相變控溫則難以解決相變材料與瀝青材料的共存問題，影響瀝青混合料的性能。與此同時，有的工程通過修建剛性基層瀝青路面、復合式路面以減緩車轍。盡管如此，瀝青路面主動控溫提高路面使用性能技術仍處于起步階段，所采用的隔熱層瀝青混合料的綜合性能并不理想，隔熱涂層易磨耗損失，這些都影響了路面的耐久性。此外，現有技術中都未針對各地區的氣候特點進行設計相應的瀝青路面結構。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種能減少瀝青路面車轍和水損害并兼具排水與控溫功能的瀝青路面結構。