本發(fā)明涉及一種高速公路路面下封層材料，特別涉及一種高速公路瀝青路面下封層用砂粒式瀝青混合材料及其在高速公路路面修建中的應(yīng)用，屬于公路路面材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：目前，我國(guó)新修建的高等級(jí)公路大部分為瀝青路面，而瀝青路面的基層大都是采用半剛性基層，由于半剛性基層與瀝青面層屬于不同性質(zhì)的材料，為了改善半剛性基層與瀝青面層之間的粘結(jié)性能、防止瀝青面層滲水對(duì)基層的損壞，目前采用的方法為：在對(duì)半剛性基層表面灑布透層油的基礎(chǔ)上，設(shè)置下封層，下封層常用二種方式，一種是用乳化瀝青稀漿封層，另一種是用SBS改性瀝青同步碎石封層。但是，采用乳化瀝青稀漿封層的方法，其與瀝青面層的粘結(jié)強(qiáng)度較低，層間聯(lián)結(jié)較弱，整體性較差；采用SBS改性瀝青同步碎石封層的方法則存在防水性能較差、施工質(zhì)量波動(dòng)較大等問(wèn)題，此外，乳化瀝青稀漿封層和SBS改性瀝青同步碎石封層勻存在抗裂性較差等問(wèn)題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)半剛性基層與瀝青面層之間的粘結(jié)性能差、瀝青面層滲水對(duì)基層容易損壞等缺陷，本發(fā)明的目的是在于提供一種可以有效改善高速公路瀝青面層與基層之間粘結(jié)性能，以及提高路面防水、抗裂能力的砂粒式瀝青混合材料。本發(fā)明的另一個(gè)目的是在于提供一種高速公路瀝青路面下封層材料在高速公路修建中的應(yīng)用，將其應(yīng)用于制備高速公路瀝青面層與基層之間的過(guò)渡層，可以大幅度地提高層間的粘結(jié)及防水、抗裂能力，從而提高路面的耐久性能，值得推廣應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種高速公路瀝青路面下封層材料，該材料由瀝青膠結(jié)料和砂石材料按質(zhì)量比(5～10):(90～95)組成。優(yōu)選的方案，砂石材料由砂、石集料及礦粉復(fù)配得到，且質(zhì)量符合高等級(jí)公路路用性能要求；所述砂石材料配級(jí)滿足：通過(guò)9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm和0.075mm篩孔的質(zhì)量百分比含量分別為100％、85～100％、60～85％、40～75％、25～55％、16～36％、12～22％和11～14％。較優(yōu)選的方案，所述砂石材料配級(jí)滿足：通過(guò)9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm和0.075mm篩孔的質(zhì)量百分比含量分別為100％、95～100％、76～85％、56～70％、41～51％、24～34％、16～22％和11～13％。優(yōu)選的方案，瀝青膠結(jié)料加熱熔融后，與砂石材料混合均勻得到高速公路瀝青路面下封層材料。優(yōu)選的方案，瀝青膠結(jié)料為70#道路石油瀝青、90#道路石油瀝青、廢舊輪胎膠粉改性瀝青、粉狀SBS改性瀝青中至少一種。優(yōu)選為廢舊輪胎膠粉改性瀝青或粉狀SBS改性瀝青。較優(yōu)選的方案，所述廢舊輪胎膠粉改性瀝青中廢舊輪胎膠粉摻量為4～10wt％。所述廢舊輪胎膠粉改性瀝青的制備方法為：先將70#或90#道路石油瀝青加熱到160℃，按摻量將廢舊輪胎膠粉(細(xì)度為≥60目)慢慢倒入熱瀝青鍋中，邊加邊攪拌，然后升溫到180℃，繼續(xù)攪拌1～2小時(shí)，使廢舊輪胎膠粉充分溶脹、分散均勻，保溫備用。較優(yōu)選的方案，所述SBS改性瀝青中SBS的摻量為1～3wt％。所述SBS改性瀝青的制備方法為，先將70#或90#道路石油瀝青加熱到160℃，按摻量將SBS粉慢慢倒入熱瀝青鍋中，邊加邊攪拌，然后升溫到180℃，繼續(xù)攪拌1～2小時(shí)，使SBS粉充分溶脹、分散均勻，保溫備用。本發(fā)明還提供了所述的高速公路瀝青路面下封層材料的應(yīng)用，將其應(yīng)用于制備高速公路瀝青面層與基層之間的過(guò)渡層。優(yōu)選的方案，過(guò)渡層厚度為1.5～2cm。本發(fā)明的高速公路瀝青路面下封層材料的制備方法：將瀝青膠結(jié)料和砂石材料按適當(dāng)比例在加熱條件下拌和，即得。本發(fā)明的高速公路瀝青路面下封層材料的施工方法，將在拌和站拌制好的砂粒式瀝青混合料運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，用瀝青混合料攤鋪機(jī)攤鋪后，立即用10～13噸的光輪壓路機(jī)碾壓密實(shí)即可，壓實(shí)后的路面厚度控制在1.5～2cm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益的技術(shù)效果：1)本發(fā)明的高速公路瀝青路面下封層材料由瀝青膠結(jié)料和砂石材料構(gòu)成，將其作為半剛性基層瀝青路面的下封層材料，在半剛性基層與瀝青面層之間形成一層密實(shí)、變形能力好的過(guò)渡層，一方面，可以增強(qiáng)瀝青面層與基層之間的聯(lián)結(jié)作用，使面層與基層有效的連成一體，抵抗行車(chē)的荷載作用，從而達(dá)到提高路面整體強(qiáng)度的目的；另一方面，砂粒式瀝青混合料的瀝青含量大，空隙率小，密實(shí)度大，具有非常好的防水性能，可大幅度地降低路面滲水對(duì)基層的損壞。2)砂粒式瀝青下封層材料的瀝青含量大，塑性變形能力好，從而具有一定的抵抗反射裂紋的能力。3)采用的瀝青膠結(jié)料可以選擇低摻量廢舊輪胎膠粉改性瀝青或低摻量SBS改性瀝青，在生產(chǎn)過(guò)程中不需要使用膠體磨研磨，加工方便，可大幅度地降低改性瀝青加工費(fèi)用。4)砂粒式瀝青混合料采用在拌和站生產(chǎn)、用攤鋪機(jī)攤鋪和壓路機(jī)碾壓密實(shí)，可更好的保證材料的生產(chǎn)和施工質(zhì)量，獲得更好的使用性能。總之，采用砂粒式瀝青混合料作半剛性基層瀝青路面的下封層材料，可以大幅度地提高層間的聯(lián)結(jié)及防水、抗裂能力，從而提高路面的耐久性能，值得推廣應(yīng)用。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，以下具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)范圍不構(gòu)成限制。實(shí)施例1將70#瀝青加熱到160℃，按3％的摻量將SBS膠粉慢慢倒入熱瀝青鍋中，邊加邊攪拌，然后升溫到180℃，繼續(xù)攪拌2.0小時(shí)左右，使SBS膠粉充分溶脹、分散均勻，保溫備用。按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE20—2011)的方法，測(cè)得SBS改性瀝青的主要技術(shù)性能指標(biāo)如表2所示，砂石材料(礦質(zhì)混合料)由0～5mm、0～3mm石灰?guī)r石屑及礦粉摻配而成，根據(jù)原材料的篩分結(jié)果，確定其摻配比例如表3所示，瀝青與礦質(zhì)混合料按質(zhì)量比：瀝青︰集料＝9.4∶100的比例，將其加熱、拌和均勻即可，將制備的砂粒式瀝青混合料按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE20—2011)的方法進(jìn)行試驗(yàn)，其主要技術(shù)性能試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。表2SBS改性瀝青主要技術(shù)性能指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果指標(biāo)單位試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)方法針入度25℃，100g，5s0.1mm59T0604-2011延度5℃，5cm/mincm17.3T0605-2011軟化點(diǎn)TR&B℃50.4T0606-2011表3礦質(zhì)混合料的摻配比例材料規(guī)格0～5mm0～3mm礦粉摻配比例31％64％5％表4砂粒式瀝青混合料主要技術(shù)性能試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)方法馬歇爾穩(wěn)定度8.4KNT0709-2011耐水性殘留穩(wěn)定度：92.5％T0709-2011低溫抗裂性低溫彎曲試驗(yàn)破壞應(yīng)變(με)：4970T0715-2011從表4的試驗(yàn)結(jié)果看，砂粒式瀝青混合料有較好的高溫穩(wěn)定性、耐水性及低溫抗裂性能。實(shí)施例2用70#基質(zhì)瀝青，按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE20—2011)的方法，測(cè)得其主要技術(shù)性能指標(biāo)如表5所示，礦質(zhì)混合料由3～5mm、0～3mm石灰?guī)r石屑及礦粉摻配而成，根據(jù)原材料的篩分結(jié)果，確定其摻配比例如表6所示，瀝青與礦質(zhì)混合料按質(zhì)量比：瀝青︰集料＝9.0∶100的比例，將其加熱、拌和均勻即可，將制備的砂粒式瀝青混合料按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE20—2011)的方法進(jìn)行試驗(yàn)，其主要技術(shù)性能試驗(yàn)結(jié)果如表7所示。表570#基質(zhì)瀝青主要技術(shù)性能指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果指標(biāo)單位試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)方法針入度25℃，100g，5s0.1mm68.6T0604-2011延度15℃，5cm/mincm＞100T0605-2011軟化點(diǎn)TR&B℃47.0T0606-2011表6礦質(zhì)混合料的摻配比例材料規(guī)格3～5mm0～3mm礦粉摻配比例24％70％6％表7砂粒式瀝青混合料主要技術(shù)性能試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)方法馬歇爾穩(wěn)定度8.0KNT0709-2011耐水性殘留穩(wěn)定度：90.3％T0709-2011低溫抗裂性低溫彎曲試驗(yàn)破壞應(yīng)變(με)：4160T0715-2011從表7的試驗(yàn)結(jié)果看，砂粒式瀝青混合料有較好的高溫穩(wěn)定性、耐水性及低溫抗裂性能。實(shí)施例3將70#瀝青加熱到160℃，按8％的摻量將廢舊輪胎膠粉慢慢倒入熱瀝青鍋中，邊加邊攪拌，然后升溫到180℃，繼續(xù)攪拌2.0小時(shí)左右，使廢舊輪胎膠粉膠粉充分溶脹、分散均勻，保溫備用。按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE20—2011)的方法，測(cè)得廢舊輪胎膠粉改性瀝青的主要技術(shù)性能指標(biāo)如表8所示，礦質(zhì)混合料由3～5mm、0～3mm石灰?guī)r石屑及礦粉摻配而成，根據(jù)原材料的篩分結(jié)果，確定其摻配比例如表9所示，瀝青與礦質(zhì)混合料按質(zhì)量比：瀝青︰集料＝9.5∶100的比例，將其加熱、拌和均勻即可，將制備的砂粒式瀝青混合料按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE20—2011)的方法進(jìn)行試驗(yàn)，其主要技術(shù)性能試驗(yàn)結(jié)果如表10所示。表8膠粉改性瀝青主要技術(shù)性能指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果指標(biāo)單位試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)方法針入度25℃，100g，5s0.1mm66.3T0604-2011延度5℃，5cm/mincm10.4T0605-2011軟化點(diǎn)TR&B℃50.6T0606-2011表9礦質(zhì)混合料的摻配比例材料規(guī)格3～5mm0～3mm礦粉摻配比例21％74％5％表10砂粒式瀝青混合料主要技術(shù)性能試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)方法馬歇爾穩(wěn)定度8.2KNT0709-2011耐水性殘留穩(wěn)定度：91.6％T0709-2011低溫抗裂性低溫彎曲試驗(yàn)破壞應(yīng)變(με)：4530T0715-2011從表10的試驗(yàn)結(jié)果看，砂粒式瀝青混合料有較好的高溫穩(wěn)定性、耐水性及低溫抗裂性能。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3