一種小粒徑大孔隙多層排水瀝青路面結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種小粒徑大孔隙多層排水瀝青路面結(jié)構(gòu)，其特征在于，它包括從下至上依次設(shè)置的排水瀝青混凝土PAC?16下面層(1)、排水瀝青混凝土PAC?10中面層(2)和排水瀝青混凝土PAC?5上面層(3)；其中，排水瀝青混凝土PAC?16下面層(1)、排水瀝青混凝土PAC?10中面層(2)和排水瀝青混凝土PAC?5上面層(3)均由排水瀝青混合料鋪筑而成，所述的排水瀝青混合料由結(jié)合料與集料混合而成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的多層排水瀝青路面結(jié)構(gòu)保證了路面的厚度，延長(zhǎng)了多孔瀝青路面的耐久性，具有更優(yōu)秀的排水與降噪效果。
【專利說(shuō)明】
一種小粒徑大孔隙多層排水瀝青路面結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于道路工程建設(shè)領(lǐng)域，具體涉及一種小粒徑大孔隙多層排水瀝青路面結(jié) 構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)高速公路路網(wǎng)的不斷完善，公路路面存在的許多問(wèn)題也逐漸暴露出來(lái)。 國(guó)內(nèi)研究統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，目前國(guó)內(nèi)許多重要高速公路采用的瀝青路面的抗滑性能較低，摩擦系 數(shù)不滿足標(biāo)準(zhǔn)的路面超過(guò)一半，路表構(gòu)造深度不符合標(biāo)準(zhǔn)的里程數(shù)占到公路總里程的七成 左右。在夏季多雨時(shí)節(jié)，交通事故頻發(fā)，究其原因，主要是在雨天的高速公路上，路面容易積 水而產(chǎn)生水漂、路面滑溜導(dǎo)致剎車無(wú)法發(fā)揮作用、輪胎踩水噴霧影響后面車輛視線等等。
[0003] 近年來(lái)，為了保證雨天路面的交通安全性，增加路面材料的抗滑性能，排水瀝青路 面的研究正在逐步興起。排水瀝青路面(PAC)起源于歐洲，是一種新型高科技生態(tài)環(huán)保路 面，它主要是由孔隙率大于20%的瀝青混凝土組成。然而，現(xiàn)在大部分高速公路采用的是單 層排水瀝青結(jié)構(gòu)形式，如美國(guó)在上世紀(jì)70年代研發(fā)的開(kāi)級(jí)配抗滑磨耗層（0GFC)，厚度僅 20mm，空隙率約15%。單層的大孔隙排水路面排水不徹底，無(wú)法適應(yīng)較大的降水量;容易出 現(xiàn)嚴(yán)重掉粒、松散等病害，使用壽命短;孔隙容易堵塞而失去透水功能，使得養(yǎng)護(hù)困難。
[0004] 可見(jiàn)，單層排水瀝青路面不能完全滿足雨天路面良好的排水要求，增加路面的抗 滑性能。荷蘭首先提出并應(yīng)用了雙層排水瀝青路面，與單層排水瀝青路面結(jié)構(gòu)相比，其排水 和降噪性能都有了一定的提高，但是其表面層仍然采用集料最大公稱粒徑為9.5mm(大粒 徑)的瀝青混合料，而大粒徑大孔隙瀝青路面常出現(xiàn)骨料剝落松散等破壞，這主要是因?yàn)榇?量使用粗集料必然導(dǎo)致瀝青用量的降低，瀝青粘結(jié)劑粘結(jié)能力不足所致。排水瀝青混凝土 由于其空隙率大，與空氣和水的接觸面積較大，老化現(xiàn)象比較嚴(yán)重。同時(shí)集料與瀝青直接也 需要足夠的粘結(jié)力以抵抗車輛荷載造成的飛散破壞。因此，粘結(jié)料的性能也是保證瀝青路 面耐久性的關(guān)鍵因素。
[0005] 《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD50-2006)中的4.1.3條規(guī)定，各瀝青層的厚度應(yīng)與 混合料的公稱最大粒徑相匹配，一般瀝青層的最小壓實(shí)厚度不宜小于混合料公稱最大粒徑 的2.5~3倍，對(duì)斷級(jí)配或以粗集料為主的嵌擠型級(jí)配的瀝青混合料，其一層壓實(shí)最小厚度 不宜小于公稱最大粒徑的2.5倍，以利于碾壓密實(shí)，提高其耐久性、水穩(wěn)性。同時(shí)，根據(jù)《公路 瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JT⑶50-2006)中的表4.1.3可以發(fā)現(xiàn)，公稱最大粒徑為16mm的瀝青混 合料，其適宜厚度為4~6cm;公稱最大粒徑為9.5mm的瀝青混合料，其適宜厚度為2~2.5cm; 公稱最大粒徑為4.75mm的瀝青混合料，其適宜厚度為1.5~2.5cm。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種小粒徑大孔隙多層排水瀝青路面結(jié)構(gòu)，以解 決現(xiàn)有技術(shù)存在的排水、降噪、耐久性等性能不佳的問(wèn)題。
[0007] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0008] 一種小粒徑大孔隙多層排水瀝青路面結(jié)構(gòu)，其特征在于，它包括從下至上依次設(shè) 置的排水瀝青混凝土 PAC-16下面層、排水瀝青混凝土 PAC-10中面層和排水瀝青混凝土 PAC-5上面層；
[0009] 所謂小粒徑指該排水瀝青路面結(jié)構(gòu)表面層采用了最大公稱粒徑為4.75mm的小粒 徑集料，與普通排水瀝青路面結(jié)構(gòu)表面層一般采用的最大公稱粒徑為9.5mm或13.2mm等的 大粒徑集料形成對(duì)比。所謂大孔隙指該排水路面結(jié)構(gòu)層的孔隙率在20%~25%之間，孔隙 率大。
[0010] 其中，
[0011] 排水瀝青混凝土 PAC-16下面層由結(jié)合料和第一集料以4.8:100的質(zhì)量比混合鋪筑 而成；
[0012] 排水瀝青混凝土 PAC-10中面層由結(jié)合料和第二集料以5.5:100的質(zhì)量比混合鋪筑 而成；
[0013]排水瀝青混凝土 PAC-5上面層由結(jié)合料和第三集料以7:100的質(zhì)量比混合鋪筑而 成。
[0014]其中，所述的排水瀝青混凝土PAC-16下面層的厚度為4~6cm，優(yōu)選4cm〇 [0015]其中，所述的排水瀝青混凝土PAC-10中面層的厚度為3~4cm，優(yōu)選4cm〇 [00 16]其中，所述的排水瀝青混凝土PAC-5上面層的厚度為2~4cm，優(yōu)選2cm〇
[0017]其中，優(yōu)選如下組合的小粒徑大孔隙多層排水瀝青路面結(jié)構(gòu)：
[0018] 排水瀝青混凝土 PAC-16下面層厚度為4cm，排水瀝青混凝土 PAC-10中面層的厚度 為4cm，排水瀝青混凝土 PAC-5上面層的厚度為2cm〇
[0019] 其中，結(jié)合料與各集料混合而成的排水瀝青混合料的孔隙率均為20~25%。
[0020] 其中，所述的結(jié)合料由高粘改性劑和基質(zhì)瀝青以10~14:100的質(zhì)量比混合而成。
[0021] 其中，所述的高粘改性劑為TPS高粘改性劑，所述的基質(zhì)瀝青為殼牌90#基質(zhì)瀝青。
[0022] 其中，所述第一集料的公稱最大粒徑為16mm。
[0023] 其中，所述第二集料的公稱最大粒徑為9.5mm。
[0024] 其中，所述第三集料的公稱最大粒徑為4.75mm。
[0025] 上述各原材料所需要求見(jiàn)表1和表2。
[0026] 表1排水瀝青混合料用結(jié)合料的技術(shù)要求
[0027]
[0028] 表2PAC-16、PAC-10、PAC-5排水瀝青混合料集料級(jí)配要求
[0029]
[0031] 有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用的多層排水瀝青路面結(jié)構(gòu)保證了路面的 厚度，延長(zhǎng)了多孔瀝青路面的耐久性，具有更優(yōu)秀的排水與降噪效果。
【附圖說(shuō)明】
[0032] 圖1為實(shí)施例1中多層排水瀝青路面的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 實(shí)施例1
[0034] 如圖1所示的多層排水瀝青路面結(jié)構(gòu)，由下至上依次設(shè)置排水瀝青混凝土PAC-16 下面層、排水瀝青混凝土 PAC-10中面層、排水瀝青混凝土 PAC-5上面層。
[0035] 其中，排水瀝青混凝土PAC-16層厚度為4cm、排水瀝青混凝土PAC-10層厚度為4cm、 排水瀝青混凝土層PAC-5層厚度為2cm〇
[0036]所述的排水瀝青混凝土層PAC-16下面層為質(zhì)量比4.8:100的結(jié)合料與集料混合而 成的排水瀝青混合料，其孔隙率為25%。其中，所述結(jié)合料由質(zhì)量比為14:100的高粘改性劑 與基質(zhì)瀝青組成;所述集料的公稱最大粒徑為16mm;
[0037]所述的排水瀝青混凝土層PAC-10中面層為質(zhì)量比5.5:100的結(jié)合料與集料混合而 成的排水瀝青混合料，其孔隙率為25%。其中，所述結(jié)合料由質(zhì)量比為14:100的高粘改性劑 與基質(zhì)瀝青組成;所述集料的公稱最大粒徑為9.5mm;
[0038]所述的排水瀝青混凝土層PAC-5上面層為質(zhì)量比7:100的結(jié)合料與集料混合而成 的排水瀝青混合料，其孔隙率為20%。其中，所述結(jié)合料由質(zhì)量比為14:100的高粘改性劑與 基質(zhì)瀝青組成;所述集料的公稱最大粒徑為4.7 5mm。
[0039] 本實(shí)施例中的多層排水瀝青路面結(jié)構(gòu)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足路面結(jié)構(gòu)使用要求， 具體結(jié)果見(jiàn)下表3
[0040] 表3:檢測(cè)結(jié)果
[0041]
[0042] 其中，復(fù)合結(jié)構(gòu):試驗(yàn)過(guò)程中所采用的試件是根據(jù)本發(fā)明中多層排水瀝青路面結(jié) 構(gòu)等厚度比例成型的"排水瀝青混凝土 PAC-16下面層+排水瀝青混凝土 PAC-10中面層+排水 瀝青混凝土PAC-5上面層"的結(jié)構(gòu)形式。
[0043] 實(shí)施例2
[0044] 目前與單層排水瀝青路面相比，雙層排水瀝青路面的研究與應(yīng)用較多，本實(shí)施例 將三層排水瀝青路面與雙層排水瀝青路面進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比例包括：
[0045] "4cmPAC-16 下面層+4cmPAC-10 中面層+2cmPAC-5 上面層"結(jié)構(gòu) 1，
[0046] "5cmPAC-16 下面層+5cmPAC-10 上面層"結(jié)構(gòu) 2。
[0047]其中，所述排水瀝青混凝土層PAC-16為質(zhì)量比4.8:100的結(jié)合料與集料混合而成 的排水瀝青混合料，其孔隙率為25%。其中，所述結(jié)合料由質(zhì)量比為14:100的高粘改性劑與 基質(zhì)瀝青組成;所述集料的公稱最大粒徑為16mm;
[0048]所述的排水瀝青混凝土層PAC-10為質(zhì)量比5.5:100的結(jié)合料與集料混合而成的排 水瀝青混合料，其孔隙率為25%。其中，所述結(jié)合料由質(zhì)量比為14:100的高粘改性劑與基質(zhì) 瀝青組成;所述集料的公稱最大粒徑為9.5mm;
[0049] 所述的排水瀝青混凝土層PAC-5為質(zhì)量比7:100的結(jié)合料與集料混合而成的排水 瀝青混合料，其孔隙率為20 %。其中，所述結(jié)合料由質(zhì)量比為14:100的高粘改性劑與基質(zhì)瀝 青組成;所述集料的公稱最大粒徑為4.7 5mm。
[0050] 本實(shí)施例中的路面鋪設(shè)結(jié)構(gòu)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足路面結(jié)構(gòu)使用要求。兩種路面 結(jié)構(gòu)的排水與降噪效果對(duì)比見(jiàn)表4。
[0051] 表4排水與降噪效果對(duì)比
[0052] 路面結(jié)構(gòu) 滲透系數(shù)（Xl(r2c:m/s；) 吸聲系數(shù) 結(jié)構(gòu) 1 lPACKrl-PACK)+PAC5) 3.1 0.463
[0053] 結(jié)構(gòu) 2(PAC 丨 6-丨)AC10) 2.9 0.412
[0054] 由上述本發(fā)明實(shí)施例提供的具體實(shí)施方案，可以看出，本發(fā)明運(yùn)用的新鋪設(shè)結(jié)構(gòu)， 適應(yīng)不同面層厚度最大公稱粒徑的要求。同時(shí)與現(xiàn)有技術(shù)相比，排水速度更快，降噪效果更 佳，在降雨量較大，交通噪聲污染嚴(yán)重的地區(qū)，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種小粒徑大孔隙多層排水瀝青路面結(jié)構(gòu)，其特征在于，它包括從下至上依次設(shè)置 的排水瀝青混凝土PAC-16下面層（1)、排水瀝青混凝土PAC-10中面層(2)和排水瀝青混凝土 PAC-5上面層（3); 其中， 排水瀝青混凝土PAC-16下面層（1)由結(jié)合料和第一集料以4.8:100的質(zhì)量比混合鋪筑 而成； 排水瀝青混凝土PAC-10中面層（2)由結(jié)合料和第二集料以5.5:100的質(zhì)量比混合鋪筑 而成； 排水瀝青混凝土PAC-5上面層（3)由結(jié)合料和第三集料以7:100的質(zhì)量比混合鋪筑而 成。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小粒徑大孔隙多層排水瀝青路面結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的排 水瀝青混凝土 PAC-16下面層（1)的厚度為4~6cm。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小粒徑大孔隙多層排水瀝青路面結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的排 水瀝青混凝土 PAC-10中面層(2)的厚度為3~4cm。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小粒徑大孔隙多層排水瀝青路面結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的排 水瀝青混凝土 PAC-5上面層(3)的厚度為2~4cm。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小粒徑大孔隙多層排水瀝青路面結(jié)構(gòu)，其特征在于，結(jié)合料與 各集料混合而成的排水瀝青混合料的孔隙率均為20~25%。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小粒徑大孔隙多層排水瀝青路面結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的結(jié) 合料由高粘改性劑和基質(zhì)瀝青以10~14:100的質(zhì)量比混合而成。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的小粒徑大孔隙多層排水瀝青路面結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的高 粘改性劑為TPS高粘改性劑。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小粒徑大孔隙多層排水瀝青路面結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述集料 的公稱最大粒徑為16mm。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小粒徑大孔隙多層排水瀝青路面結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述集料 的公稱最大粒徑為9.5mm。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小粒徑大孔隙多層排水瀝青路面結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述集 料的公稱最大粒徑為4.75mm。
【文檔編號(hào)】E01C11/24GK105862542SQ201610176684
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月25日
【發(fā)明人】羅桑, 丁京, 錢振東, 王建偉, 鐘科
【申請(qǐng)人】東南大學(xué)