设CA砂浆功能层的水泥混凝土路面结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种设CA砂浆功能层的水泥混凝土路面结构，包括混凝土面层和基层，所述混凝土面层和基层之间设有CA砂浆功能层。本实用新型专利技术设CA砂浆功能层的水泥混凝土路面结构，通过在混凝土面层和基层之间设置CA砂浆功能层，利用CA砂浆高弹性、可塑性、温度稳定性等特点来解决水泥混凝土路面在使用过程中出现的结构性断裂、反射裂缝、冲刷唧泥、疲劳破坏等问题，改善水泥混凝土路面的使用性能，从而使该水泥混凝土路面结构具有承载力高、扩散荷载能力强、路用性能好、养护费用低、使用寿命长等优点，此外该新型混凝土路面结构还具有自动修补损伤、降低车辆振动的功能。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于道路工程
，具体的涉及一种设CA砂浆功能层的水泥混凝土路面结构。
技术介绍
水泥混凝土路面作为高等级路面结构的一种，近年来，在我国公路建设中尤其是在交通繁忙和轴载作用大的路段占有相当大的比例。但我国修建的水泥混凝土路面在使用过程中存在着很多问题，例如刚性基层水泥混凝土路面结构性断裂和断板现象十分普遍和严重，半刚性基层水泥混凝土路面反射裂缝、冲刷唧泥、疲劳破坏严重，这些问题使得水泥混凝土路面的使用寿命远远低于设计使用年限。大量的研究结果表明，水泥混凝土路面的病害现象，大部分都与面层和基层的不良接触状况有关，尤其是在路面施工过程中薄弱过渡层的产生是加速水泥混凝土路面破坏的最大诱因。目前国内外对改善水泥混凝土路面层间不良接触状况的措施主要是在混凝土面层和基层之间设置诸如土工布、塑料膜、蜡质养护剂、沥青混凝土等隔离层，实践表明设置隔离层的水泥混凝土路面疲劳寿命均有所提高。但是这些隔离层的使用效果也并不是十分理想，如土工布和塑料膜隔离层虽然价格便宜，但仅起到隔离作用，而且容易破损，效果不及其它隔离层材料理想；蜡质养护剂隔离层施工时工序复杂，且隔离效果易受到环境因素的影响；沥青混凝土隔离层是目前为止隔离效果最好的，但也是造价最高的，即便是这样，沥青混凝土隔离层也不能全面保证基层和面层的长期稳定性。基于以上原因，使得水泥混凝土路面的发展与应用受到限制。因此，探索新型的水泥混凝土路面结构，能够克服由于混凝土面层和基层之间的不良接触状况造成的路面早期破坏，从而有效延长水泥混凝土路面的使用寿命，成为促进水泥混凝土路面应用和发展的关键突破点。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种设CA砂浆功能层的水泥混凝土路面结构，能有效解决水泥混凝土路面在使用过程中出现的结构性断裂、反射裂缝、冲刷唧泥、疲劳破坏等问题，从而改善水泥混凝土路面的使用性能，延长水泥混凝土路面的使用寿命，促进水泥混凝土路面的应用和发展。为达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种设CA砂浆功能层的水泥混凝土路面结构，包括混凝土面层和基层，所述混凝土面层和基层之间设有CA砂浆功能层。进一步，所述CA砂浆功能层采用抗压强度为1.8-2.5MPa、弹性模量为100-300MPa的低强型CA砂浆铺设而成。进一步，所述基层为半刚性基层，所述CA砂浆功能层的厚度为4cm。进一步，所述基层为刚性基层，所述CA砂浆功能层的厚度为6cm。本技术的有益效果在于：本技术设CA砂浆功能层的水泥混凝土路面结构具有以下技术效果：1、消除了薄弱过渡层的不利影响：水泥混凝土路面施工时，水泥砂浆不可避免地会沿着基层内部的孔隙下渗，随着水泥的水化和混凝土的凝固，在面层和基层之间会形成一个薄弱过渡层，它是加速水泥混凝土路面破坏的最大诱因；本技术通过在基层上面设置CA砂浆功能层，将面层和基层隔离开来，从根本上阻断了水泥砂浆的下渗，避免产生薄弱的过渡层，可有效防止水泥混凝土路面脱空、唧泥以及反射裂缝的生成；2、缓解层间“刚+刚”接触形式带来的弊端：对于刚性基层水泥混凝土路面，由于刚性基层对混凝土面层的钳制作用，混凝土面层的翘曲应力大，使用中水泥混凝土路面的横向裂缝多；本技术通过设置CA砂浆功能层，一方面利用CA砂浆的高弹性，对面层传下来的荷载具有弹性缓冲和扩散作用，能削弱车辆荷载对基层的冲击作用；另一方面CA砂浆是刚柔复合型材料，可以减小层间的摩阻力，缓解面层底部的应力集中现象，避免板底应力集中而产生断裂；3、具有自动修补功能：CA砂浆是粘弹性材料，本身具有很大的塑性，设置了CA砂浆功能层的水泥混凝土路面结构，当基层或者是面层发生断裂或者是局部损坏时，CA砂浆便会在车辆荷载的挤压作用下进入缝隙或者是破损处，起到填补缝隙和脱空区的作用，从而在一定程度上延长路面的疲劳寿命；4、具有减少车辆振动的功能：水泥混凝土路面是典型的刚性路面，使用过程中远没有柔性路面的平滑舒适，而且横缝纵缝交叉其间，车辆在其上行驶时振动较大；设置了CA砂浆功能层的水泥混凝土路面结构，利用CA砂浆的弹性缓冲性作用，可以将车辆荷载的冲击能耗散出去，降低车辆的振动，从而使行车舒适性提高；5、强度高、温度稳定性好：水泥砂浆强度足够高,但是弹性差,而沥青弹性高,但强度低,受温度影响大,因此采用了将二者结合的水泥沥青砂浆即CA砂浆这个刚柔结合的复合型材料作为功能层，使得该水泥混凝土路面结构不但具有弹性缓冲功能而且具有强度高、温度稳定性好的特点。附图说明为了使本技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本技术提供如下附图进行说明：图1为本技术设CA砂浆功能层的水泥混凝土路面结构实施例的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本技术的限定。如图1所示，为本技术设CA砂浆功能层的水泥混凝土路面结构实施例的结构示意图。本实施例设CA砂浆功能层的水泥混凝土路面结构，包括混凝土面层1和基层3，所述混凝土面层1和基层3之间设有CA砂浆功能层2。进一步，CA砂浆功能层2采用抗压强度为1.8-2.5MPa、弹性模量为100-300MPa的低强型CA砂浆铺设而成，且CA砂浆功能层2的厚度选择为：基层3为半刚性基层，所述CA砂浆功能层2的厚度为4cm；基层3为刚性基层，所述CA砂浆功能层2的厚度为6cm。本实施例的基层3为半刚性基层，所述CA砂浆功能层2的厚度为4cm。具体的，本实施例的CA砂浆功能层2采用的低强型CA砂浆的用料配比为：乳化沥青用量为445-550kg/m3；水泥( P.O42.5)用量为280-350kg/m3；细砂用量为400-745kg/m3；外加水＜88 kg/m3；再针对不同气候条件、不同路面等级所要求的性能指标和质量指标，来确定各种外加剂的用量。其中，水泥可以采用普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥；乳化沥青选用阳离子乳化沥青，沥青的有效成分为58%～63%，其与砂浆集料具有良好的粘附性；细砂的细度模数在1.4～1.8之间，可保证 CA 砂分离度在3%以下；外加剂：铝粉、膨胀剂用来调整砂浆的含气量和体积膨胀，对 CA 砂浆的长期性能有一定的影响；减水剂、消泡剂用来调整砂浆的流动性和均匀性，对施工质量有一定影响。本实施例的CA砂浆功能层的铺设方法为：在铺筑CA砂浆功能层2前，先将基层上的浮石、杂物、尘土等全部清除；待基层3压实度满足要求后，用CA砂浆搅拌车拌制CA砂浆，结合铺筑厚度，按照一次铺筑500m所需的砂浆数量确定配料数量；按规定将CA砂浆拌制好之后,依据技术要求,现场取样检测砂浆的含气量、流动度、可工作时间、分离度、泛浆率和温度等性能指标, 任一性能指标不能满足要求时，均不得进行CA砂浆的铺筑，CA砂浆的技术要求见表1。表1 CA砂浆的技术要求CA砂浆的技术性能指标满足要求后，用CA砂浆洒布车进行砂浆摊铺，要求环境温度保持在5℃～35℃范围内，当天最低气温低于－5℃或下雨天，全天不得进行摊铺。此外,应持续对砂浆进行低速搅拌，并遵循“随拌随铺”的原则，拌制好的砂浆应尽可能在30min内摊铺完。砂浆养生时，当温度低于0℃时,采用覆盖加温养护本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设CA砂浆功能层的水泥混凝土路面结构，包括混凝土面层和基层，其特征在于：所述混凝土面层和基层之间设有CA砂浆功能层；所述CA砂浆功能层采用抗压强度为1.8‑2.5MPa、弹性模量为100‑300MPa的低强型CA砂浆铺设而成。

【技术特征摘要】
1.一种设CA砂浆功能层的水泥混凝土路面结构，包括混凝土面层和基层，其特征在于：所述混凝土面层和基层之间设有CA砂浆功能层；所述CA砂浆功能层采用抗压强度为1.8-2.5MPa、弹性模量为100-300MPa的低强型CA砂浆铺设而成。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵艳玲，杨大田，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：新型
国别省市：重庆;50