一种水泥混凝土路面结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种水泥混凝土路面结构，包括由下至上依次叠合的垫层、第一基层、第二基层、第一沥青混凝土面层和第二沥青混凝土面层，沥青混凝土面层主要由水泥、集料和沥青构成，所述第一沥青混凝土面层中集料的粒径大于第二沥青混凝土面层中集料的粒径。本实用新型专利技术将刚性的水泥基材料与延展性好的沥青材料形成优势互补，降低了水泥的脆性，减弱了刚性约束，水泥形变所需的空间由沥青提供，抑制了裂缝的产生，有利于提高水泥混凝土路面的整体性和使用寿命。同时，该复合结构将刚性的水泥混凝土结构转变为具有一定柔性的材料，降低了行车带来的振动，具有较好的行车舒适度。

A cement concrete pavement structure

【技术实现步骤摘要】
一种水泥混凝土路面结构
本技术属于道路交通领域，涉及一种水泥混凝土路面结构。
技术介绍
水泥混凝土路面具有耐久性好、施工简便、能耗低、便于养护等优点，因此在国内外获得了广泛使用。但受到外力荷载、温度改变等作用时，水泥混凝土会发生形变，进而导致裂缝的产生。传统的水泥混凝土路面施工专门预留施工缝，以满足其收缩时的变形需求。然而，裂缝除了降低水泥混凝土路面的力学指标和使用寿命，更容易导致诸如积泥、错台、拱起等二次损害，对水泥混凝土路面造成结构性的破坏。由于水泥混凝土的脆性特征，使得其使用受到很大限制，水泥混凝土路面在国内路面的比例也越来越低。提高水泥混凝土的延展性，降低其脆性，从而提高其抵抗变形的能力，则能减少甚至避免裂缝的产生。在抑制水泥混凝土路面裂缝的研究上，专利CN108191282A公开了一种水泥混凝土裂缝自修复聚合物乳液微胶囊的制备方法。由以下重量份组成：石蜡35～50份、石油树脂5～10份、聚合物乳液40～60份，一定程度上赋予混凝土裂缝自修复能力，减缓了裂缝的产生，但对裂缝较多的混凝土，所修复的裂缝强度会降低，甚至形成更大的裂缝；专利CN203174459公开了一种水泥混凝土路面裂缝修补结构，其结构包括预应力钢筋和滑动层，能快速修补横向裂缝，但未能从根本上减少裂缝的产生。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种水泥混凝土路面结构，以解决水泥混凝土路面因凝结硬化的过程中需进行收缩，其收缩变形受到刚性约束产生较大的拉应力，易造成脆性开裂的问题；相比传统的水泥混凝土路面结构，本技术的水泥混凝土路面结构很好的提供了变形空间，避免了切缝对水泥混凝土路面整体性的破坏。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案为：一种水泥混凝土路面结构，包括由下至上依次叠合的垫层、第一基层、第二基层、第一沥青混凝土面层和第二沥青混凝土面层，沥青混凝土面层主要由水泥混凝土和沥青复合而成，所述第一沥青混凝土面层中集料的粒径大于第二沥青混凝土面层中集料的粒径。进一步地，所述沥青包括橡胶粉接枝环氧树脂改性沥青和矿粉。所述第一沥青混凝土面层的集料粒径为13.2-4.75mm。所述第二沥青混凝土面层的集料粒径为9.5-2.36mm。第一沥青混凝土面层中集料粒径相对较大，孔隙率相对较高，沥青胶浆灌入量较高，延展变形能力相对较好；相反地，第二沥青混凝土面层孔隙率较小，力学性能较好，但沥青胶浆灌入量较少，延展变形能力弱一些。如此，可满足路面结构受力要求。所述第一基层向第一沥青混凝土面层的两侧分别延伸25-35cm；所述第二基层向第一沥青混凝土面层的两侧分别延伸25-35cm。所述垫层向第一基层的两侧分别延伸25-35cm。所述第一沥青混凝土面层的厚度为12-18cm，第二沥青混凝土面层的厚度为8-12cm。所述第一基层、第二基层的厚度为15-25cm。所述垫层的厚度为25-30cm。基层主要由水泥、粗集料和细集料构成。优选地，所述粗集料的粒径为26.5-4.75mm，细集料的粒径为4.75-2.36mm。垫层主要由水泥、粗集料构成。优选地，所述粗集料的粒径为19-4.75mm。本技术中，沥青混凝土面层可在大孔隙的普通硅酸盐水泥混凝土的基础上，灌注高粘改性沥青胶浆，共同构成水泥-沥青复合结构，而获得，可解决单一水泥基材料存在容易开裂等问题，施工时需要设置施工缝以提供其凝结硬化过程中所需的变形，损害了水泥混凝土的整体性。本技术将刚性的水泥基材料与延展性好的沥青材料形成优势互补，降低了水泥的脆性，减弱了刚性约束，水泥形变所需的空间由沥青提供，抑制了裂缝的产生，有利于提高水泥混凝土路面的整体性和使用寿命。本技术的优点相较于传统水泥混凝土路面结构在抗裂性和耐久性上有显著的提升，而且有更好的行车舒适度。优良的抗裂性和耐久性主要来源于水泥混凝土中灌入改性沥青胶浆的路面结构，刚性的水泥基材料与延展性好的沥青材料形成优势互补，使得该路面结构具有一定的变形空间，减弱了水泥基材料自身变形所带来的的拉应力破坏，大大提高了抗裂性能。同时，该复合结构将刚性的水泥混凝土结构转变为具有一定柔性的材料，降低了行车带来的振动，具有较好的行车舒适度。附图说明图1是本技术第一种实施方式的水泥混凝土路面结构的断面结构示意图。图2是本技术第一种实施方式的沥青混凝土面层的断面结构示意图。具体实施方式以下将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。如图1和图2,所示，一种水泥混凝土路面结构，其特征在于，包括由下至上依次叠合的垫层5、第一基层4、第二基层3、第一沥青混凝土面层2和第二沥青混凝土面层1，沥青混凝土面层主要由水泥、集料和沥青构成，所述第一沥青混凝土面层2中集料的粒径大于第二沥青混凝土面层1中集料的粒径。图2为本技术的沥青混凝土面层的断面结构示意图，从图中可以看出，其主要由水泥混凝土7和改性沥青胶浆6构成，改性沥青胶浆6填充于水泥混凝土7的间隙中，两者复合成一体，形成水泥-沥青复合结构。改性沥青胶浆的组成成分包括橡胶粉接枝环氧树脂改性沥青和矿粉（石灰石矿粉）。所述第一沥青混凝土面层2的集料粒径为13.2-4.75mm，其组成成分包括水泥、水、13.2-4.75粒径集料、橡胶接枝环氧改性沥青、石灰石矿粉，其中集浆比为0.28-0.36，水灰比为0.25-0.40，改性沥青中矿粉含量为0.2-1.2。所述第二沥青混凝土面层1的集料粒径为9.5-2.36mm，其组成成分包括水泥、水、9.5-2.36粒径集料、橡胶接枝环氧改性沥青、石灰石矿粉，其中集浆比为0.3-0.4，水灰比为0.23-0.30，改性沥青中矿粉含量为0.2-1.2。所述第一基层4向第一沥青混凝土面层2的两侧分别延伸30cm；所述第二基层3向第一沥青混凝土面层2的两侧分别延伸30cm，便于排水和保护面层边缘。所述垫层5向第一基层4的两侧分别延伸30cm。所述第一沥青混凝土面层2的厚度为15cm，第二沥青混凝土面层1的厚度为10cm。所述第一基层4、第二基层3的厚度为20cm。所述垫层的厚度为30cm。基层主要由水、水泥、粗集料和细集料的混合料成型而成，第一基层中水泥含量约3.5-5wt%，第二基层中水泥含量为4.5-6wt%。垫层主要由水、水泥、粗集料的混合料成型而成，其中水泥含量约3-5wt%。施工前，土基压实并经过专业测量，首先摊铺好垫层5，厚度为30cm，待其凝结硬化后，两侧缩短30cm摊铺第一基层4，厚度为20cm，待第一基层凝结硬化后，摊铺第二基层3，第二基层3固化后，两侧缩短30cm摊本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泥混凝土路面结构，其特征在于，包括由下至上依次叠合的垫层（5）、第一基层（4）、第二基层（3）、第一沥青混凝土面层（2）和第二沥青混凝土面层（1），沥青混凝土面层由水泥沥青混凝土制成，所述第一沥青混凝土面层（2）中集料的粒径大于第二沥青混凝土面层（1）中集料的粒径；所述第一沥青混凝土面层（2）的厚度为12-18cm，第二沥青混凝土面层（1）的厚度为8-12cm。/n

【技术特征摘要】
1.一种水泥混凝土路面结构，其特征在于，包括由下至上依次叠合的垫层（5）、第一基层（4）、第二基层（3）、第一沥青混凝土面层（2）和第二沥青混凝土面层（1），沥青混凝土面层由水泥沥青混凝土制成，所述第一沥青混凝土面层（2）中集料的粒径大于第二沥青混凝土面层（1）中集料的粒径；所述第一沥青混凝土面层（2）的厚度为12-18cm，第二沥青混凝土面层（1）的厚度为8-12cm。


2.根据权利要求1所述的水泥混凝土路面结构，其特征在于，所述第一沥青混凝土面层（2）的集料粒径为13.2-4.75mm。


3.根据权利要求1所述的水泥混凝土路面结构，其特征在于，所述第二沥青混凝土面层（1）的集料粒径为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张莹莹，李九苏，周沛延，王潇潇，程海洲，沈增晖，刘建芳，
申请(专利权)人：云南省交通规划设计研究院有限公司，湖南鑫长胜材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：云南;53