專利名稱：瀝青面層上的流入式聚合物水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)及施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及道路工程等鋪面工程及其施工方法，尤其是一種瀝青面層上的流入式聚合物水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)及施工方法。
背景技術(shù)：
1、水泥混凝土材料及其施工方法水泥混凝土材料是一種家喻戶曉的建筑材料，混凝土的發(fā)展雖然只有100多年的歷史，如今已成為世界范圍內(nèi)應(yīng)用最廣、用量最大、幾乎隨處可見(jiàn)的建筑材料。水泥混凝土以無(wú)機(jī)材料的水泥漿體作為膠粘材料，粘結(jié)碎石和砂。塑態(tài)的水泥混凝土具有一定的流動(dòng)性，為了保證凝固后的混凝土內(nèi)部密實(shí)，澆注塑態(tài)混凝土?xí)r一般采用振搗工藝進(jìn)行施工，水泥漿凝固后形成堅(jiān)硬如同石料的混凝土。它具有取材方便、施工簡(jiǎn)單、強(qiáng)度高、可以做成任意形狀的特點(diǎn)。然而水泥混凝土材料有其自身不可克服的弱點(diǎn)凝固初期收縮量大，內(nèi)部易產(chǎn)生初始缺陷；適應(yīng)變形能力差，易開(kāi)裂，因此長(zhǎng)期以來(lái)人們一直致力于水泥混凝土改性的研究。
近年來(lái)，聚合物改性水泥混凝土的出現(xiàn)——混凝土的有機(jī)化——又使混凝土這種材料走上了一個(gè)新的發(fā)展階段。聚合物改性水泥混凝土以聚合物或者聚合物乳液改性水泥，并以聚合物水泥漿或者聚合物乳液改性水泥漿作為膠粘材料，粘結(jié)碎石和砂。聚合物改性水泥混凝土的抗壓、抗拉、抗沖擊強(qiáng)度均有大幅度提高，具有高抗腐蝕的特點(diǎn)，而且具有變形能力適應(yīng)性強(qiáng)的顯著特點(diǎn)，因而得到了較為廣泛的應(yīng)用。
目前聚合物改性水泥混凝土主要用作混凝土修補(bǔ)材料、裝飾材料和房屋地面鋪筑材料，在結(jié)構(gòu)工程、路面和橋面中也有零星的運(yùn)用。聚合物改性水泥混凝土的施工工藝有兩種①當(dāng)其中的集料粒徑較大時(shí)，采用和普通水泥混凝土施工相同的工藝要求聚合物改性水泥混凝土有較大的流動(dòng)性，塌落度一般在3-5cm，澆注后振搗密實(shí)，一般鋪筑厚度為2-4cm；②當(dāng)其中集料的粒徑較小時(shí)，同樣要求聚合物改性水泥混凝土(也稱作聚合物水泥砂漿)具有較大的流動(dòng)性，采用類似于刷涂料的方式，分層涂刷到結(jié)構(gòu)物表面，一般厚度為0.5-2cm。前一種施工方式用于房屋地面的鋪筑，后一種則用于修補(bǔ)、裝飾等。
現(xiàn)行的聚合物改性水泥混凝土材料在使用中存在以下主要問(wèn)題當(dāng)采用上述第一種工藝時(shí)，由于聚合物改性水泥混凝土的收縮一般總大于普通水泥混凝土，即使收縮性能最好的聚合物改性水泥混凝土其收縮量也僅和普通混凝土相同，因此聚合物改性水泥混凝土鋪面時(shí)必須設(shè)置收縮補(bǔ)償縫，不能連續(xù)鋪設(shè)。當(dāng)采用第二種施工工藝時(shí)，為了保證聚合物改性水泥混凝土不開(kāi)裂，單位體積聚合物改性水泥混凝土中聚合物材料用量較大、造價(jià)昂貴，另外，分層涂刷的工藝一次形成的厚度較小(不大于1cm)，因此第二種施工工藝一般不能用于大面積、且具有一定厚度要求的道路路面(一般均在4cm以上)鋪設(shè)。
2、現(xiàn)行聚合物水泥混凝土存在的問(wèn)題常規(guī)的聚合物水泥混凝土是將聚合物、水泥、碎石、砂等混合拌和均勻，形成的聚合物水泥混凝土，然后再進(jìn)行攤鋪工作，最終形成的是密實(shí)結(jié)構(gòu)的聚合物水泥混凝土。由于聚合物水泥混凝土材料的特性，因此，施工中會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，在工程中難于實(shí)施。這也正是聚合物水泥混凝土難于在工程中大規(guī)模推廣應(yīng)用的原因。
3、瀝青面層上的加鋪層存在的問(wèn)題當(dāng)瀝青面層需要加鋪時(shí)，現(xiàn)在的做法有兩種一是仍在其上加鋪瀝青層，二是在其上鋪筑水泥混凝土面層。當(dāng)鋪筑水泥混凝土面層時(shí)，一般厚度較厚，經(jīng)濟(jì)上浪費(fèi)較大；當(dāng)鋪筑瀝青層時(shí)，由于瀝青類材料的耐久性差，使用年限短，幾年后仍可能需要加鋪，綜合造價(jià)昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，采用流入式聚合物水泥混凝土所形成的瀝青面層上的流入式聚合物水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)及施工方法，為瀝青面層上加鋪提供一種新的選擇。
本發(fā)明在瀝青面層上設(shè)置粘結(jié)層，再在其上形成富含孔隙的多孔水泥混凝土，然后在孔隙中流入聚合物混合料，形成流入式聚合物水泥混凝土面層，流入聚合物混合料后，使水泥混凝土有機(jī)化得以實(shí)現(xiàn)，增強(qiáng)了混凝土的變形能力，脆性大幅減少，從而使材料的力學(xué)性能更加優(yōu)異。流入式聚合物水泥混凝土面層通過(guò)粘結(jié)層和瀝青面層粘結(jié)在一起，形成共同受力的路面結(jié)構(gòu)，具有強(qiáng)度高，抗裂性好、耐水性好、抗老化、耐腐蝕性好的特點(diǎn)。
本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是，其結(jié)構(gòu)包括有瀝青面層。在瀝青面層表面設(shè)有粘結(jié)層，在粘結(jié)層上有流入式聚合物水泥混凝土面層。
本發(fā)明，瀝青面層為先期形成的運(yùn)用瀝青材料修筑形成的面層。瀝青面層為瀝青混凝土面層或者瀝青碎石面層等。
本發(fā)明，粘結(jié)層是由聚合物或聚合物與填料按重量配比為——聚合物∶填料＝1∶0～15形成的混合物組成的不透水薄層，能與其下的瀝青面層和其上的流入式聚合物水泥混凝土面層牢固粘結(jié)。
本發(fā)明，流入式聚合物水泥混凝土面層是由多孔水泥混凝土中流入聚合物或聚合物與填料按重量比為——聚合物∶填料＝1∶0~5組成的混合物形成。
本發(fā)明，粘結(jié)層與流入式聚合物水泥混凝土面層所用的聚合物為聚合物樹(shù)脂、聚合物粉末或聚合物乳液。
本發(fā)明，粘結(jié)層與流入式聚合物水泥混凝土面層中所用的聚合物或聚合物與填料組成的混合物可加入相應(yīng)的稀釋劑或水進(jìn)行稀釋，也可加入相應(yīng)的助劑，聚合物與稀釋劑或水、助劑的重量配比為——聚合物∶稀釋劑或水∶助劑＝1∶0～10∶0～2。
本發(fā)明，填料為活性填料，如水泥、粉煤灰等，或者為惰性填料，如碳酸鈣、滑石粉、細(xì)砂等，或者為不同的填料組成的混合物。
本發(fā)明，流入式聚合物水泥混凝土面層中的多孔水泥混凝土由間斷級(jí)配或者單一級(jí)配的碎石與砂、水泥、水組成，每立方米混凝土按重量配比為——水泥∶碎石∶砂∶水＝150～450kg∶1200～2200kg∶0～500kg∶60～180kg，形成富含孔隙的水泥混凝土。
本發(fā)明，聚合物混合料噴灑到多孔水泥混凝土面層的表面后，能在重力作用下沿著空隙流入多孔水泥混凝土面層的內(nèi)部。
本發(fā)明的施工方法為步驟如下在清理過(guò)的瀝青面層的表面，采用機(jī)械或者人工的方法按重量比將聚合物與填料均勻拌和，形成聚合物和填料組成的混合物，然后將聚合物或聚合物與填料形成的混合料，噴涂或涂刷在瀝青面層上，形成粘結(jié)層，在粘結(jié)層中的材料未完全凝固前，按照重量配比將間斷級(jí)配或者單一級(jí)配的碎石與砂、水泥、水采用機(jī)械或人工均勻攪拌，形成多孔水泥混凝土，采用攤鋪機(jī)械或人工攤鋪多孔水泥混凝土，利用攤鋪機(jī)械或者人工實(shí)現(xiàn)多孔水泥混凝土的整平、壓實(shí)，養(yǎng)護(hù)1-7天，然后采用機(jī)械或者人工的方法將聚合物與填料按重量比采用機(jī)械或人工均勻拌和，將聚合物與填料形成的混合料用機(jī)械噴灑在多孔水泥混凝土的表面，使流入的聚合物混合料依靠重力沿著孔隙流入到多孔水泥混凝土的內(nèi)部，填充多孔水泥混凝土中的孔隙，從而形成流入式聚合物水泥混凝土面層，流入式聚合物水泥混凝土面層的聚合物混合料流入工序結(jié)束后養(yǎng)護(hù)1-7天。
本發(fā)明采用的流入式聚合物水泥混凝土，與現(xiàn)行的聚合物改性水泥混凝土有著很大的差別，具體表現(xiàn)為(1)本發(fā)明的流入式聚合物水泥混凝土與現(xiàn)行的聚合物改性水泥混凝土相比，其材料結(jié)構(gòu)不同，與此相應(yīng)的，配合比設(shè)計(jì)理論也不同本發(fā)明申請(qǐng)的流入式聚合物水泥混凝土是利用聚合物混合料流入多孔混凝土中的孔隙構(gòu)成的，因此，在聚合物含量、水泥含量等組分相同時(shí)，兩者的物理化學(xué)性能、力學(xué)性能有較大的差別；與此相適應(yīng)，配合比設(shè)計(jì)時(shí)，本發(fā)明考慮的問(wèn)題也與傳統(tǒng)的聚合物水泥混凝土有較大的差別。
(2)施工工藝明顯不同。本發(fā)明申請(qǐng)的流入式聚合物水泥混凝土面層的施工程序?yàn)椋紫炔捎脭備仚C(jī)自攤平、自振實(shí)工藝施工富含孔隙的多孔水泥混凝土，攤鋪后無(wú)需采用壓路機(jī)碾壓；然后采用流入的方法填充多孔水泥混凝土中的孔隙，最后形成流入式聚合物水泥混凝土面層，因此本發(fā)明的施工工藝簡(jiǎn)單方便，容易實(shí)現(xiàn)，便于推廣。
而現(xiàn)行的聚合物改性水泥混凝土在施工時(shí)常采用振搗工藝施工；當(dāng)采用涂刷工藝時(shí)，一次施工厚度小，難以適應(yīng)道路路面的大規(guī)模施工。
綜上，本發(fā)明是一種新的不同于現(xiàn)有各種路面結(jié)構(gòu)的新型路面結(jié)構(gòu)。路面既具有水泥混凝土高強(qiáng)度，又具聚合物混凝土的高柔性，既具有無(wú)機(jī)材料的穩(wěn)定性，又具有有機(jī)材料的粘結(jié)能力，路面同時(shí)具有剛性路面與柔性路面的優(yōu)點(diǎn)而各去其短。
本發(fā)明可以在保證優(yōu)良的路用前提下大幅降低路面面層的厚度，帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)性；流入式聚合物水泥混凝土路面取材方便，施工簡(jiǎn)單、快捷。
四

結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
附圖是本發(fā)明斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1——流入式聚合物水泥混凝土面層 2——粘結(jié)層3——瀝青面層五具體實(shí)施方式
下面一個(gè)實(shí)施例其結(jié)構(gòu)為，瀝青面層3、粘結(jié)層2、流入式聚合物水泥混凝土面層1，瀝青面層3表面上有粘結(jié)層2，在粘結(jié)層2上有流入式聚合物水泥混凝土面層1。
首先清掃先期形成的瀝青混凝土面層，然后在其上人工鋪刷起粘結(jié)作用的聚合物水泥漿，形成粘結(jié)層，粘結(jié)層的重量配比為——聚合物丁苯橡膠乳液∶填料(普通硅酸鹽水泥PO 42.5)∶水∶助劑(硅油消泡劑)＝1∶3∶1∶0.01，加入水稀釋粘結(jié)層材料，以利于施工；1小時(shí)后，用水泥混凝土攪拌機(jī)配制具有一定干稠度、適合于瀝青攤鋪機(jī)自整平、自振實(shí)工藝的多孔水泥混凝土，其重量配比為——普通硅酸鹽水泥PO 42.5∶碎石(單級(jí)配，粒徑5-10mm)∶砂∶水＝300∶1650∶50∶120，將攪拌均勻的混合料用自卸汽車運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，用瀝青攤鋪機(jī)攤鋪，采用攤鋪機(jī)的自整平、自振實(shí)工藝實(shí)現(xiàn)多孔水泥混凝土的整平、壓實(shí)，形成富含孔隙的多孔水泥混凝土層，不用壓路機(jī)碾壓，也不振搗；薄膜覆蓋養(yǎng)生3天，然后在多孔水泥混凝土層的表面用噴壺槍噴灑聚合物混合料，聚合物混合料有一定的流動(dòng)性，能夠依靠重力流入到多孔水泥混凝土的孔隙中去，所用的聚合物混合料，其重量配比為——聚合物苯丙乳液∶填料(普通硅酸鹽水泥PO 42.5+砂)∶水(稀釋劑)∶助劑(硅油消泡劑)＝1∶3.1(其中水泥為3，砂為0.1)∶4.5∶0.01，流入式聚合物水泥混凝土面層1的聚合物混合料流入工序結(jié)束后，采用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期7天。
權(quán)利要求
1.一種瀝青面層上的流入式聚合物水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)，包括有瀝青面層(3)，其特征是瀝青面層(3)表面上有粘結(jié)層(2)，在粘結(jié)層(2)上有流入式聚合物水泥混凝土面層(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瀝青面層上的流入式聚合物水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)，其特征是瀝青面層(3)為先期形成的運(yùn)用瀝青材料修筑形成的面層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瀝青面層上的流入式聚合物水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)，其特征是粘結(jié)層(2)是由聚合物或聚合物與填料按重量配比為——聚合物∶填料＝1∶0～15形成的混合物組成的不透水薄層，能與其下的瀝青面層(3)和其上的流入式聚合物水泥混凝土面層(1)牢固粘結(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瀝青面層上的流入式聚合物水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)，其特征是流入式聚合物水泥混凝土面層(1)是由多孔水泥混凝土中流入聚合物或聚合物與填料按重量比為——聚合物∶填料＝1∶0～5組成的混合物形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3、4所述的瀝青面層上的流入式聚合物水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)，其特征是粘結(jié)層(2)與流入式聚合物水泥混凝土面層(1)所用的聚合物為聚合物樹(shù)脂、聚合物粉末或聚合物乳液。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4所述的瀝青面層上的流入式聚合物水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)，其特征是粘結(jié)層(2)與流入式聚合物水泥混凝土面層(1)中所用的聚合物或聚合物與填料組成的混合物可加入相應(yīng)的稀釋劑或水進(jìn)行稀釋，也可加入相應(yīng)的助劑，聚合物與稀釋劑或水、助劑的重量配比為——聚合物∶稀釋劑或水∶助劑＝1∶0～10∶0～2。
7.根據(jù)權(quán)利要求3、4所述的瀝青面層上的流入式聚合物水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)，其特征是填料為活性填料，如水泥、粉煤灰等，或者為惰性填料，如碳酸鈣、滑石粉、細(xì)砂等，或者為不同的填料組成的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的瀝青面層上的流入式聚合物水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)，其特征是流入式聚合物水泥混凝土面層(1)中的多孔水泥混凝土由間斷級(jí)配或者單一級(jí)配的碎石與砂、水泥、水組成，每立方米混凝土按重量配比為——水泥∶碎石∶砂∶水＝150～450kg∶1200～2200kg∶0～500kg∶60～180kg，形成富含孔隙的水泥混凝土。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的瀝青面層上的流入式聚合物水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)，其特征是聚合物混合料噴灑到多孔水泥混凝土面層(1)的表面后，能在重力作用下沿著空隙流入多孔水泥混凝土面層(1)的內(nèi)部。
10.一種瀝青面層上的流入式聚合物水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)施工方法，其特征是步驟如下在清理過(guò)的瀝青面層(3)的表面，采用機(jī)械或者人工的方法按重量比將聚合物與填料均勻拌和，形成聚合物和填料組成的混合物，然后將聚合物或聚合物與填料形成的混合料，噴涂或涂刷在瀝青面層(3)上，形成粘結(jié)層(2)，在粘結(jié)層(2)中的材料未完全凝固前，按照重量配比將間斷級(jí)配或者單一級(jí)配的碎石與砂、水泥、水采用機(jī)械或人工均勻攪拌，形成多孔水泥混凝土，采用攤鋪機(jī)械或人工攤鋪多孔水泥混凝土，利用攤鋪機(jī)械或者人工實(shí)現(xiàn)多孔水泥混凝土的整平、壓實(shí)，養(yǎng)護(hù)1-7天，然后采用機(jī)械或者人工的方法將聚合物與填料按重量比采用機(jī)械或人工均勻拌和，將聚合物與填料形成的混合料用機(jī)械噴灑在多孔水泥混凝土的表面，聚合物混合料依靠重力沿著孔隙流入到多孔水泥混凝土的內(nèi)部，從而形成流入式聚合物水泥混凝土面層(1)，流入式聚合物水泥混凝土面層(1)的聚合物混合料流入工序結(jié)束后養(yǎng)護(hù)1-7天。
全文摘要
瀝青面層上的流入式聚合物水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)及施工方法，涉及道路工程等鋪面工程。在瀝青面層3上，噴涂粘結(jié)層2，在粘結(jié)層2上，采用單級(jí)配或間斷級(jí)配碎石，形成富含孔隙的多孔水泥混凝土，攤鋪、整平、振實(shí)多孔水泥混凝土后，將聚合物混合料用機(jī)械噴灑在多孔水泥混凝土的表面，使聚合物混合料依靠重力沿著孔隙流入到多孔水泥混凝土的內(nèi)部，填充多孔水泥混凝土中的部分孔隙，從而形成流入式聚合物水泥混凝土面層1。聚合物混合料流入多孔水泥混凝土后，形成強(qiáng)度高，抗裂性好、耐水性好、抗老化、耐腐蝕性好的流入式聚合物水泥混凝土面層1，粘結(jié)層2的采用使面層與瀝青面層3形成一個(gè)整體，共同承受外界作用。具有施工簡(jiǎn)單方便快速，適用面廣，經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E01C7/00GK101016716SQ200710078219
公開(kāi)日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月14日
發(fā)明者易志堅(jiān), 楊慶國(guó) 申請(qǐng)人:易志堅(jiān)