一种基于高性能生态大孔隙混凝土材料的复合路面结构制造技术

本发明专利技术涉及一种基于高性能生态大孔隙混凝土材料的复合路面结构，其特征在于，该复合路面结构包括一上一下堆叠设置的大孔隙沥青混凝土层与大孔隙水泥混凝土层，所述的大孔隙沥青混凝土层与大孔隙水泥混凝土层的厚度比为(3

【技术实现步骤摘要】
一种基于高性能生态大孔隙混凝土材料的复合路面结构


[0001]本专利技术属于交通工程材料制备及路面结构
，涉及一种基于高性能生态大孔隙混凝土材料的复合路面结构。

技术介绍

[0002]随着海绵城市的普及，对于高性能生态大空隙混凝土材料的需求和应用要求越来越高。生态大空隙路面作为一种有效的海绵设施，具有显著的透、蓄水功能，多用于人行道、步行街道、园林道路等无机动车荷载道路，以及有轻型荷载要求的道路、广场、停车场等区域。由于生态大空隙路面自身的大空隙结构在荷载作用下应力集中现象明显易于破坏，较少在中重载道路得到应用。部分应用于中重载区域的大空隙路面，常因为过于重视力学承载能力和耐久性能的提升，导致自身各种空隙特征显著下降，比如透水性能的降低，一旦出现暴雨天气，很容易出现积水，影响行人与交通。
[0003]此外，现阶段生态大空隙路面施工工艺简陋，施工过程中面层往往在压实过程中会被过多的沥青、水泥胶浆阻塞，基于空隙特征的各种功能性能显著降低，这些问题在一定程度上影响了该技术的应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是提供一种基于高性能生态大孔隙混凝土材料的复合路面结构，用于解决现有大空隙混凝土路面生态/空隙功能差、力学强度低和服役寿命短的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006]一种基于高性能生态大孔隙混凝土材料的复合路面结构，包括一上一下堆叠设置的大孔隙沥青混凝土层与大孔隙水泥混凝土层，所述的大孔隙沥青混凝土层与大孔隙水泥混凝土层的厚度比为(3
‑
8):(10
‑
25)。
[0007]作为优选的技术方案，所述的复合路面结构，均宜采用自动化摊铺方式以保证施工质量，因此大孔隙沥青混凝土层与大孔隙水泥混凝土层所用的材料应具有良好的施工和易性，压实不翻浆，适宜快速、大面积摊铺等特性。
[0008]进一步地，所述的大孔隙沥青混凝土层的厚度为3
‑
8cm，孔隙率为10
‑
12％，由大孔隙沥青混凝土材料采用拌合楼干拌法(额外添加增强剂)分批次大批量拌和生产的方式进行制备，包括按照配比将沥青增强剂(具有高温高黏、中低温热固、高强等改性效果)同细集料一起运送至拌合楼中，搅拌均匀、形成具有良好流动性的弱热固性大孔隙沥青混凝土材料。
[0009]具体的制备方法包括：
[0010]M1：第一份SBS改性沥青与沥青增强剂、矿粉、细集料先加入至拌合楼中，拌和至少30s；；
[0011]M2：将粗集料、第二份SBS改性沥青一起加入至拌合楼中进行拌和，拌和时间优选在60s以上，即得到大孔隙沥青混凝土材料；
[0012]其中，所述的粗集料、细集料、矿粉、SBS改性沥青、沥青增强剂的质量比为(1900
‑
2000):(180
‑
200):(130
‑
140):(130
‑
140):(10
‑
20)，所述的第一份SBS改性沥青与第二份SBS改性沥青的质量比为(2.4
‑
3.8):1。
[0013]进一步地，所述的粗集料为玄武岩集料，粒径分布为5
‑
10mm。
[0014]进一步地，所述的细集料为石灰岩机制砂，粒径0
‑
4.75mm，其中0
‑
2.36mm(质量占比0
‑
25％)。
[0015]进一步地，所述的矿粉直径>0.075mm的通过率为95
‑
100％。
[0016]进一步地，所述的沥青增强剂为颗粒状增塑、增黏型沥青增强剂，含有少量热固性橡胶颗粒，其平均粒径优选为1
‑
3mm。
[0017]进一步地，所述的分批次大批量拌和生产的方式中，每批拌和量应在10
‑
20m3。
[0018]作为优选的技术方案，所述的弱热固性大孔隙沥青混凝土材料，需要依据混合料运送距离及天气原因保证混合料温度(≥175℃)，保证摊铺前混合料具有良好的施工和易性及压实特性。
[0019]进一步地，所述的大孔隙水泥混凝土层的厚度为10
‑
25cm，孔隙率为15
‑
20％，强度达到C25以上(抗压强度≥25MPa，抗折强度≥3.0)。由大孔隙水泥混凝土材料制成，所述的大孔隙水泥混凝土材料的制备方法包括：
[0020]N1：第一份水加入至拌合楼中；
[0021]N2：将水泥与水泥增强剂混合后，再与集料以及第二份水分别加入至拌合楼中进行拌和，拌和时间优选在120s以上，即得到大孔隙水泥混凝土材料；
[0022]其中，所述的集料、水泥、水、水泥增强剂的质量比为1680:460:155:18，所述的第一份水与第二份水的质量比为(0.8
‑
1.8):4，灰集比为0.20
‑
0.25，水灰比为0.32
‑
0.36。
[0023]进一步地，所述的集料的粒径分布为5
‑
10mm。
[0024]进一步地，所述的水泥增强剂为粉体，在提升混凝土强度的同时具有增黏、增塑作用，以方便大空隙水泥混凝土的自动化摊铺、压实等工序，用量为水泥重量的3
‑
5％。
[0025]进一步地，所述的灰集比中，水泥为硅酸盐水泥，并优选为普通硅酸盐水泥P.O 42.5；集料为玄武岩，可用品质较高的石灰岩替换。
[0026]进一步地，所述的大孔隙水泥混凝土层的缩缝和胀缝表面贴合有抗裂土工布，其抗剪强度不小于0.6MPa。
[0027]进一步地，所述的大孔隙沥青混凝土层与大孔隙水泥混凝土层之间还设有透水粘结层，所述的透水粘结层由高粘结乳化沥青、硅烷偶联剂、透层油按100:4:10质量配比，以100
‑
300转/分钟搅拌5
‑
10分钟均匀即可制成。其中高粘结乳化沥青由宁波大千市政工程有限公司制备(DQ004改性)，并且该高粘结乳化沥青的破乳时间少于20min，透水系数不小于5mm/s。
[0028]进一步地，所述的大孔隙水泥混凝土层内埋设有溢流管，所述的溢流管上开设有多个进液孔，可极大地减少暴雨期内路面的地表径流，增加行车安全性，溢流管管径根据设计需求不宜大于5cm。
[0029]基于减碳、节能及可持续发展的理念，本专利技术在保证生态大空隙水泥混凝土材料生态功能、力学强度和耐久性的同时，以大空隙沥青混凝土制成上面层，以大空隙水泥混凝土制成下面层，并由高粘结力乳化沥青作为中间粘结层，形成复合路面结构。其中上面层采
用高性能生态大空隙沥青路面，发挥其抗滑、降噪、行车安全舒适等功能特性，下面层选用高性能生态大空隙水泥混凝土路面，发挥其透、蓄水能力强、力学强度高、耐久性好结构寿命长的优势，从而极大提升大空隙复合路面的生态功能、力学性能及耐久性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高性能生态大孔隙混凝土材料的复合路面结构，其特征在于，该复合路面结构包括一上一下堆叠设置的大孔隙沥青混凝土层(1)与大孔隙水泥混凝土层(2)，所述的大孔隙沥青混凝土层(1)与大孔隙水泥混凝土层(2)的厚度比为(3
‑
8):(10
‑
25)。2.根据权利要求1所述的一种基于高性能生态大孔隙混凝土材料的复合路面结构，其特征在于，所述的大孔隙沥青混凝土层(1)由大孔隙沥青混凝土材料制成，所述的大孔隙沥青混凝土材料的制备方法包括：M1：将第一份SBS改性沥青与沥青增强剂、矿粉、细集料先加入至拌合楼中，拌和至少30s；M2：将粗集料、第二份SBS改性沥青一起加入至拌合楼中，拌和至少60s，即得到高性能大孔隙沥青混凝土材料；其中，所述的粗集料、细集料、矿粉、SBS改性沥青、沥青增强剂的质量比为(1900
‑
2000):(180
‑
200):(130
‑
140):(130
‑
140):(10
‑
20)，所述的第一份SBS改性沥青与第二份SBS改性沥青的质量比为(2.4
‑
3.8):1。3.根据权利要求2所述的一种基于高性能生态大孔隙混凝土材料的复合路面结构，其特征在于，所述的粗集料为玄武岩集料，粒径分布为5
‑
10mm。4.根据权利要求2所述的一种基于高性能生态大孔隙混凝土材料的复合路面结构，其特征在于，所述的细集料为石灰岩机制砂，粒径0
‑
4.75mm。5.根据权利要求2所述的一种基于高性能生态大孔隙混凝土材料的复合路面结构，其特征在于，所述的矿粉直径>0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，代震，
申请(专利权)人：同路达泰州生态科技有限公司同路达青岛生态科技有限公司，
类型：发明
国别省市：