[發明專利]一種混凝土共振裂變基層長壽命瀝青路面及其修筑方法

在審

• 申請號: 202011438793.7
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112411303A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 王邦國;龐騰科;王開志;崔世斌;張博武;呂文清;霍平;劉永成;王婷
• 申請（專利權）人: 王邦國
• 主分類號: E01C7/32
• 分類號: E01C7/32;E01C7/18;E01C19/12
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 秦瓊

本發明涉及一種混凝土共振裂變基層長壽命瀝青路面及其修筑方法，所述修筑方法包括：(1)將混凝土澆筑于路基土的基層層位上，待混凝土硬化后，形成混凝土板；(2)對所述混凝土板實施共振裂變處理，得到由路基至瀝青面層層疊形成的共振裂變基層和層間柔性聯結層；(3)在所述層間柔性聯結層之上直接鋪設瀝青面層，所述共振裂變基層、層間柔性聯結層以及瀝青面層自適應為一體形成混凝土共振裂變基層長壽命瀝青路面。本發明采用普通混凝土板作為原材料，利用共振能量積累達到裂變產生的共振裂變基層和層間柔性聯結層，以共振創造新的結構和新的材料，一體化方案解決長壽命瀝青路面修筑難題，能夠為國家實現巨大的經濟效益和社會價值。

技術領域

本發明涉及瀝青路面修筑技術領域，具體而言，涉及一種混凝土共振裂變基層長壽命瀝青路面及其修筑方法。

背景技術

2019年10月17日至18日，在京召開的香山科學會議第S54次學術討論會上，數十位多學科跨領域的專家學者齊聚一堂，以中國長壽命路面關鍵科學問題及技術前沿為主題，展開交流研討，碰撞智慧火花。與會專家認為，當前我國路面工程技術正處在跨越式引領發展階段，路面學科應堅持問題導向和需求導向，以建設中國長壽命路面為總體目標。交通運輸部副部長劉小明指出，路面使用壽命偏短，原創基礎理論嚴重缺乏，應用研究多基礎性研究少，專業人才多復合型人才少，成為我國路面技術存在的突出短板。目前國內外廣泛應用一一力學經驗法，作為一種路面結構設計方法，在建立路面結構的抗力模型時，采用最大拉應變強度理論或最大拉應力強度理論。路面結構的抗力模型怎么建立？中國工程院院士鄭建龍指出，路面是一個三維結構，其內部也處于三維應力應變狀態，用一維的強度模型表征三維結構的破壞準則，顯然有失客觀。“測不準、算不準是路面結構最主要的問題”。鄭建龍認為，路面地面以下就好似一個黑匣子，很難全面獲取其力學參數，從而為精準分析路面的力學響應特性帶來了極大的困難。當前我國要實現修筑長壽命瀝青道路，以力學經驗法進行瀝青路面結構設計，其力學和經驗都還不能達到成熟的階段，無數多的技術難題得不到解決。瀝青路面結構材料的組合成分是由多種原材料構成的，其中包括碎石、砂(天然砂、人工砂)、礦物粉末、膠結材料以及各種添加料。在各種原材料的基礎上，選配出上千種滿足現行標準的級配組合。每種級配都會有各自的優缺點，重要的是要選出具有最大使用可靠性的集料級配的組合方案，還有就近選配集料存在材質差異，最后的鋪筑成型還需要依賴傳統攤鋪方式的現場施工質量控制和技術管理，并且路面作業還處于現場復雜環境下施工，無法達到設計與施工的統一；等等這一切實為離散的材料組合和人為的質量控制的千差萬別，難于達到瀝青路面結構的高質量修筑，以上諸多因素短期內無法解決，攻克長壽命瀝青路面的建造的技術難關難于實現。我國公路工作者已經奮斗并經歷了新中國70多年的探索和研究，現在還處于路面的各種小規模試驗觀察和各種論文數據的各說紛紜，實踐經驗和力學理論都不具備成熟的長壽命瀝青路面修筑條件，沒有多學科的技術合作和創新的結構，仍然圍繞著半剛性基層結構形式轉圈圈，很難破解中國長壽命瀝青路面修筑難題。目前，我國已修筑使用的半剛性基層瀝青路面的使用壽命偏短需要修復的問題日見突現，特別是對于主要交通道路而言，當瀝青道路出現大面積損壞時半剛性基層結構壞了，通常要進行路面整體結構的“開膛破肚”式大修。但是，大修路面的結構改造方案，沒有可提供使用壽命更長的路面基層結構進行配套修復。

我國瀝青路面的現行設計使用壽命最長才15年，實際使用壽命還會更短。瀝青路面工程技術的真實現狀就是沒有可提供的使用壽命更長的瀝青路面基層結構進行改造。然而，路面損壞導致的頻繁修復工作，增加了路段運行使用期經濟成本。一次又一次地路面結構重復大修，帶來了長期的巨大的經濟損失和負擔，這不符合中國可持續經濟發展戰略。

長壽命瀝青路面一直是瀝青公路，尤其是高速公路建設的一個重要追求目標。研發長壽命瀝青路面技術，并據此提升瀝青路面的使用壽命，可以降低道路的養護成本、提高路面使用性能的優良率，并提高路網通行能力、節約社會資源、保護自然環境。