本發(fā)明涉及鋪裝領域，特別涉及復合三維多孔材料的機場跑道結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術：

普通水泥混凝土鋪裝是最常使用的鋪裝材料之一。普通水泥混凝土材料取材方便，性能可靠，剛度大，強度高，堅固耐用及日常養(yǎng)護工作量小等顯著特點。普通水泥混凝土鋪裝層的彈性模量大，彎拉強度小，脆性特征明顯。由于瀝青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)具有快速施工及良好的行駛性能，現(xiàn)代鋪裝通常采用瀝青混凝土鋪裝。但是瀝青混凝土鋪裝的耐久性卻嚴重不足。

因此，需要一種新型的鋪裝結(jié)構(gòu)，提高鋪裝結(jié)構(gòu)的強度，增強抗彎性能，抗車轍性能，避免疲勞裂縫的產(chǎn)生，同時提高抗高低溫性能，減少維修率，延長鋪裝結(jié)構(gòu)的使用壽命，進而提高安全性。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的復合三維多孔材料的機場跑道結(jié)構(gòu)及其施工方法，鋪裝結(jié)構(gòu)強度高，抗彎性能和抗車轍性能優(yōu)異，同時具有較好的抗高低溫性能，減少鋪裝維修率，延長鋪裝結(jié)構(gòu)的使用壽命，進而提高行車安全性。

本發(fā)明的復合三維多孔材料的機場跑道結(jié)構(gòu)，包括設置于基層上的由復合三維多孔材料和流動填料復合成型的鋪裝層，所述填料填充于三維多孔材料的三維貫通孔內(nèi)固化粘結(jié)形成網(wǎng)絡交織復合密實結(jié)構(gòu)；

進一步，所述填料為水泥漿、細骨料砼、聚合物水泥漿、聚合物混凝土、環(huán)氧樹脂、環(huán)氧混凝土中的一種或兩種以上的混合物，所述三維多孔材料為三維多孔金屬、三維多孔纖維、三維多孔塑料一種或兩種以上的復合材料；

進一步，所述三維多孔金屬為鐵、鋼、鋁、鎳、鈦、銅以及上述材料的合金中的一種或兩種以上混合物；所述三維多孔纖維為聚丙烯纖維、聚酯纖維、聚酰胺纖維、聚乙烯醇纖維、聚丙烯腈纖維、聚氯乙烯纖維、玄武巖纖維、玻璃纖維、碳纖維中的一種或兩種以上混合物；所述三維多孔塑料為聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、脲甲醛、酚醛、環(huán)氧、有機硅、聚乙烯縮甲醛、醋酸纖維素及聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或兩種以上的混合物；

進一步，所述三維多孔材料的孔洞均勻分布，聯(lián)通孔隙率為50～99％，孔徑為0.1～200mm；

進一步，所述鋪裝層厚度為0.2-30cm。

本發(fā)明公開一種復合三維多孔材料的機場跑道結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟：將填料密實填充于三維多孔材料的三維貫通孔內(nèi)制成具有網(wǎng)絡交織復合密實結(jié)構(gòu)的預制板后鋪設于基層上。

本發(fā)明還公開另一種復合三維多孔材料的機場跑道結(jié)構(gòu)的鋪裝方法，包括以下步驟：將三維多孔材料鋪設于基層上，然后在三維多孔材料上灌注填料使填料密實填充于三維多孔材料的三維貫通孔內(nèi)形成網(wǎng)絡交織復合密實結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的復合三維多孔材料的機場跑道結(jié)構(gòu)及其施工方法,通過對三維多孔材料的貫通孔密實填充填料形成結(jié)構(gòu)材料與填料相互穿插交叉成一體，填料在三維網(wǎng)孔中，形成環(huán)繞閉鎖，達到很好的增強效果，界面結(jié)合力強度高，材料之間彼此約束又相互增強，所形成的結(jié)構(gòu)整體性強，結(jié)構(gòu)的強度和屈服應力顯著提高，提高鋪裝結(jié)構(gòu)的整體強度和硬度，同時具有一定的韌性，增強抗車轍性能，并具有吸水性小，抗?jié)B性、抗凍性好，耐磨性高，抗高低溫性能好的特點，實施該鋪裝結(jié)構(gòu)的工藝簡單，便于操作。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為鋪裝層的平面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本實施例的復合三維多孔材料的機場跑道結(jié)構(gòu)，包括設置于基層4上的由復合三維多孔材料和流動填料3復合成型的鋪裝層1，所述填料3填充于三維多孔材料的三維貫通孔2內(nèi)固化粘結(jié)形成網(wǎng)絡交織復合密實結(jié)構(gòu)；三維多孔材料為單個材料自身為多孔結(jié)構(gòu)，復合三維多孔材料為多種多孔材料單體的混合，通過對三維多孔材料的貫通孔密實填充填料3形成材料與填料3相互穿插交叉成一體的鋪裝結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的剛度和屈服應力顯著提高，進而提高鋪裝結(jié)構(gòu)的整體強度和硬度。還可包括鋪設于鋪裝層1上的增強層，所述增強層材料為混凝土和/或瀝青；與上述結(jié)構(gòu)結(jié)合進一步增強鋪裝結(jié)構(gòu)的強度，減小吸水性、提高抗?jié)B性、抗凍性、耐磨性等方面的性能。

本實施例中，所述填料3為水泥漿、細骨料砼、聚合物水泥漿、聚合物混凝土、環(huán)氧樹脂、環(huán)氧混凝土中的一種或兩種的混合物，所述三維多孔材料為三維多孔金屬、三維多孔纖維、三維多孔塑料中的兩種以上材料的復合；填料3為反應型填料3或者非反應型填料3，具有一定的流動性，能夠填充孔隙，與三維多孔材料以化學鍵或者是力學作用的方式結(jié)合，提高鋪裝結(jié)構(gòu)的整體強度和硬度。上述填料3所具有的流動性和粘結(jié)性，使填料3能夠均勻的分散于三維多孔材料的孔隙中，通過填料3的粘結(jié)性使填料3與多孔材料充分結(jié)合，提高粘結(jié)性，也利于填料3分子與多孔材料之間的充分把合。當填料3為細骨料砼時，材料之間不但相互粘結(jié)形成交織網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而且細骨料與多孔材料之間同時起到骨架支撐的作用，彼此協(xié)同增強形成骨架體；當填料3為聚合物類或/和環(huán)氧樹脂時，通過密實填充多孔材料的孔洞形成環(huán)繞閉鎖，使材料之間的界面結(jié)合強度更高，所形成的鋪裝結(jié)構(gòu)具有更高的屈服應力。

本實施例中，所述三維多孔金屬為鐵、鋼、鋁、鎳、鈦、銅以及上述材料的合金中的一種或兩種以上混合物；但多孔材料為金屬時，三維多孔金屬的強度高，結(jié)構(gòu)性更強，所述三維多孔纖維為聚丙烯纖維、聚酯纖維、聚酰胺纖維、聚乙烯醇纖維、聚丙烯腈纖維、聚氯乙烯纖維、玄武巖纖維、玻璃纖維、碳纖維中的一種或兩種以上混合物；所述三維多孔塑料為聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯 乙烯、聚乙烯、脲甲醛、酚醛、環(huán)氧、有機硅、聚乙烯縮甲醛、醋酸纖維素及聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或兩種以上的混合物；當多孔材料為纖維或塑料時，不但具有強度，同時還具有很高的柔韌性，其孔隙中的填料3同時起到協(xié)同增強整體結(jié)構(gòu)強度的作用。

本實施例中，所述三維多孔材料的孔洞均勻分布，聯(lián)通孔隙率為50～99％，孔徑為0.1～200mm；孔洞的分布直接影響多孔材料的結(jié)構(gòu)強度，因此，三維多孔材料的聯(lián)通孔隙率與孔徑之間是一個有機的組合搭配，相互之間是一個動態(tài)的平衡關系，只有滿足兩者之間的平衡關系，才能在三維多孔材料的貫通孔密實填充填料3形成結(jié)構(gòu)材料與填料3相互穿插交叉成一體，填料3在三維網(wǎng)孔中，形成環(huán)繞閉鎖，增強材料內(nèi)部的孔連接結(jié)構(gòu)的致密性和強度，由此不僅增強了材料的抗拉強度，更有效增強了材料的延伸性能，同時又滿足強度的需求，界面結(jié)合力強度高，材料之間彼此約束又相互增強。

本實施例中，所述鋪裝層1厚度為0.2-30cm。

本實施例中，在鋪裝層1和基層4之間設置有粘接層或/和剪力鍵；增強鋪裝層1和基層4的粘結(jié)。粘結(jié)層的材料可以為：各組分的質(zhì)量比為基質(zhì)瀝青∶改性劑SBS∶增粘劑∶增容劑∶穩(wěn)定劑＝100∶(6～12)∶(0.8～3)∶(5.0～18.7)∶(0.～1)，選取基質(zhì)瀝青、改性劑SBS、增粘劑、增容劑和穩(wěn)定劑；所述的基質(zhì)瀝青選用瀝青AH-70或瀝青AH-90；所述的改性劑SBS為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；所述的增粘劑選用石油樹脂或萜烯樹脂；所述的增容劑選用二氫呋喃、季戊四醇或季戊四醇酯增容劑；所述的穩(wěn)定劑選用聚酰胺類穩(wěn)定劑或硫磺類穩(wěn)定劑。

本發(fā)明公開一種復合三維多孔材料的機場跑道結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟：將填料3密實填充于三維多孔材料的三維貫通孔2內(nèi)制成具有網(wǎng)絡交織復合密實結(jié)構(gòu)的預制板后鋪設于基層4上；該方法為現(xiàn)場施工，施工方便。

本發(fā)明還公開另一種復合三維多孔材料的機場跑道結(jié)構(gòu)的鋪裝方法，包括以下步驟：將三維多孔材料鋪設于基層4上，然后在三維多孔材料上灌注填料3使填料3密實填充于三維多孔材料的三維貫通孔2內(nèi)形成網(wǎng)絡交織復合密實結(jié) 構(gòu)。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。