一種改性生物瀝青路面結構的製作方法與工藝

2023-08-09 09:02:56 1

本實用新型專利涉及道路、橋梁等路面結構技術領域，尤其涉及一種改性生物瀝青路面結構，該路面具備較好的抗車轍能力及耐久性。

背景技術：
傳統的柏油路面施工均採用道路石油瀝青作為粘合劑，道路石油瀝青主要在道路工程中作膠凝材料，用來與碎石等礦質材料共同配製成瀝青混凝土、瀝青砂漿等瀝青拌合物用於道路路面或車間地面等工程。在道路工程中選用瀝青時，要根據交通量和氣候特點來選擇。南方地區宜選用高粘度的石油瀝青，以保證在夏季瀝青路面具有足夠的穩定性；而北方寒冷地區宜選用低黏度的石油瀝青，以保證瀝青路面在低溫下仍具有一定的變形能力，減少低溫開裂。隨著經濟社會的快速發展，人民群眾出行質量需求不斷升級，交通建設也愈加突顯「安全環保」、「以人為本」的理念，使得傳統的道路石油瀝青越來越不能適應高標準的要求，具體的，道路石油瀝青現存在以下不足：①道路石油瀝青的供給經常短缺，頻繁造成工期延誤；②道路石油瀝青價格較貴，導致整體的鋪路成本過高；③抗壓能力及高溫日照下的抗車轍能力相對較弱；④鋪設後的使用期限相對過短，耐久性差；

技術實現要素：
本實用新型的目的是，提供一種改性生物瀝青路面結構，該路面結構可以有效提高路面的抗車轍能力，延長路面的使用壽命，緩解石油能源逐年匱乏帶來的壓力等問題。生物瀝青和改性生物瀝青是一種由生物油中的重質組分經過分離和深加工、改性製得的，且具有膠結料性能的高分子碳氫化合物及其非金屬衍生物組成的混合物材料。如能利用生物瀝青替代道路石油瀝青相關技術，既可實現生物質重質油或者殘渣的綜合高效利用，使生物能源形成完整產業鏈，又可解決公路建養所用石油瀝青的供給短缺和建設成本過高的問題，但生物瀝青和改性生物瀝青混合料的水穩定性能一般，無法滿足各類氣候天氣下的實際應用。為解決上述技術問題，本實用新型一種改性生物瀝青路面結構，該結構包括：按自上而下的順序，分別是普通瀝青上面層、第一粘結層、第一防水層、改性生物瀝青中面層、第二粘結層、第二防水層、普通瀝青下面層；(為了方便描述，以下描述中的普通瀝青上面層、改性生物瀝青中面層、普通瀝青下面層均簡化描述為上面層、中間層和下面層)所述上面層採用AC-13級配瀝青混合料，厚度為30-50mm；作為一種舉例說明，所述上面層的瀝青可選用基質瀝青、改性瀝青(以上2種瀝青均歸屬為石油瀝青)或生物瀝青等；所述中面層採用AC-13級配瀝青混合料，厚度為45-65mm；作為一種舉例說明，所述中面層中的瀝青可選用生物瀝青或改性生物瀝青等；所述下面層採用AC-20級配瀝青混合料，厚度為60-80mm；作為一種舉例說明，所述下面層中的瀝青可選用基質瀝青或改性 瀝青等；所述上面層和中面層之間、中面層和下面層之間分別設置有第一粘結層和第一防水層、第二粘結層和第二防水層；作為一種舉例說明，所述第一粘結層和第二粘結層的材料為改性瀝青、乳化瀝青、聚氨基甲酸酯、熱塑性粘結層或合成橡膠膠黏劑中的任意一種,灑布量為0.3kg/m2；作為一種舉例說明，所述第一防水層的材料為水性環氧乳化瀝青，第二防水層的材料為改性瀝青、改性乳化瀝青或橡膠瀝青中的任意一種，厚度為0.7-0.9mm；作為一種舉例說明，所述改性乳化瀝青為水性聚氨酯改性乳化瀝青、水性環氧改性乳化瀝青或水性丙烯酸改性乳化瀝青中的一種或者組合。本實用新型所述的一種改性生物瀝青路面結構，其施工工藝流程如下：首先，在AC-20級配瀝青混合料下面層上進行第二防水層的施工,在第二防水層上進行第二粘結層的施工；其次，採用間隙式瀝青混合料拌和機，進行生物瀝青或改性生物瀝青混合料的生產，並完成所述中面層的攤鋪；再次，在所述中面層上進行第一防水層的施工，在第一防水層上進行第一粘結層的施工；最後，採用間隙式瀝青混合料拌和機進行普通瀝青混合料生產，並完成所述上面層的攤鋪；本實用新型的有益效果體現在以下方面：1.與普通瀝青路面相比，改性生物瀝青路面中面層採用高溫 性能較好的改性生物瀝青，更加有效的提高了路面的抗車轍能力；2.由於改性生物瀝青路面中採用生物瀝青代替了部分石油瀝青，可以有效的緩解全球能源逐漸匱乏帶來的壓力。3.通過第一、第二防水粘結層的特殊設置，有效的解決了中面層鋪設生物瀝青和改性生物瀝青時水穩定性能一般的弊端；4.第一粘結層採用聚氨基甲酸酯，第一防水層採用水性環氧改性乳化瀝青，其粘結性能及防水性能更佳。5.該改性生物瀝青路面結構的特殊結構設計，延長了路面的使用年限，降低了後期維護資金，節約了人力物力。附圖說明圖1是本實用新型一種改性生物瀝青路面結構的結構示意圖圖2是本實用新型一種改性生物瀝青路面結構的優選實施例1的結構示意圖圖3是本實用新型一種改性生物瀝青路面結構的優選實施例2的結構示意圖圖4是本實用新型一種改性生物瀝青路面結構的優選實施例3的結構示意圖圖5是路面結構之現有技術中的對比例1的結構示意圖圖6是路面結構之現有技術中的對比例2的結構示意圖圖7是路面結構之現有技術中的對比例3的結構示意圖具體實施方式下面結合附圖對本實用新型的優選實施例進行詳細說明。參照圖1所示，一種改性生物瀝青路面結構，該結構包括：按自上而下的順序，分別是普通瀝青上面層1、第一粘結層2、第一防水層3、改性生物瀝青中面層4、第二粘結層5、第二防水層6、普通瀝青下面層7；(為了方便描述，以下描述中的普通瀝青上面層1、改性生物瀝青中面層4、普通瀝青下面層7均簡化描述為上面層、中間層和下面層)所述上面層1採用AC-13級配瀝青混合料，厚度為30-50mm，；作為一種舉例說明，所述上面層1中的瀝青可選用基質瀝青、改性瀝青(以上2種瀝青均歸屬為石油瀝青)或生物瀝青等；所述中面層4採用AC-13級配瀝青混合料，厚度為45-65mm；作為一種舉例說明，所述中面層4中的瀝青可選用生物瀝青或改性生物瀝青等；所述下面層7採用AC-20級配瀝青混合料，厚度為60-80mm；作為一種舉例說明，所述下面層7中的瀝青可選用基質瀝青或改性瀝青等；所述上面層1和中面層4之間、中面層4和下面層7之間分別設置有第一粘結層2和第一防水層3、第二粘結層5和第二防水層6；作為一種舉例說明，所述第一粘結層2的材料和第二粘結層5的材料為改性瀝青、乳化瀝青、聚氨基甲酸酯、熱塑性粘結層或合成橡膠膠黏劑中的任意一種,灑布量為0.3kg/m2；作為一種舉例說明，所述第一防水層3的材料為水性環氧乳化瀝青，第二防水層6的材料為改性瀝青、改性乳化瀝青、橡膠瀝青中的任意一種，厚度為0.7-0.9mm；作為一種舉例說明，所述改性乳化瀝青為水性聚氨酯改性乳化瀝青、水性環氧改性乳化瀝青或水性丙烯酸改性乳化瀝青中的一種或者組合。本實用新型所述的一種改性生物瀝青路面結構，其施工工藝流程如下：首先，在AC-20級配瀝青混合料下面層上進行第二防水層6的施工,在第二防水層6上進行第二粘結層5的施工；其次，採用間隙式瀝青混合料拌和機，進行生物瀝青或改性生物瀝青混合料生產，並完成所述中面層的攤鋪；再次，在所述中面層4上進行第一防水層3的施工，在第一防水層3上進行第一粘結層2的施工；最後，採用間隙式瀝青混合料拌和機進行普通瀝青混合料生產，並完成所述上面層1的攤鋪；為了更好的說明該實用新型結構的有益效果和顯著進步，特對比如下優選實施例及其對比例，舉例如下：優選實施例1：如圖2所示，所述上面層1採用AC-13基質瀝青混合料，中面層4採用AC-13生物瀝青混合料，下面層7採用AC-20基質瀝青混合料；在所述上面層1和中面層4、中面層4和下面層7之間設置第一粘結層2和第二粘結層5，分別採用聚氨基甲酸酯和改性瀝青，灑布量為0.3kg/m2；在上面層1和中面層4、中面層4和下面層7之間設置第一防水層3和第二防水層6，分別採用水性環氧及水性丙烯酸改性乳化瀝青，厚度為0.7-0.9mm。優選實施例2：如圖3所示，所述上面層1採用AC-13基質瀝青混合料，中面層4採用AC-13改性生物瀝青混合料，下面層7採用AC-20基質瀝青混合料；在所述上面層1和中面層4、中面層4和下面層7之間設置第一粘結層2和第二粘結層5，分別採用聚氨基甲酸酯和熱塑性粘結層， 灑布量為0.3kg/m2；在上面層1和中面層4、中面層4和下面層7之間設置第一防水層3和第二防水層6，分別採用水性環氧及水性聚氨酯改性乳化瀝青，厚度為0.7-0.9mm。優選實施例3：如圖4所示，所述上面層1採用AC-13改性瀝青混合料，中面層4採用AC-13改性生物瀝青混合料，下面層7採用AC-20基質瀝青混合料；在所述上面層1和中面層4、中面層4和下面層7之間設置第一粘結層2和第二粘結層5，分別採用聚氨基甲酸酯和合成橡膠膠黏劑，灑布量為0.3kg/m2；在上面層1和中面層4、中面層4和下面層7之間設置第一防水層3和第二防水層6，均採用水性環氧改性乳化瀝青，厚度為0.7-0.9mm。以下為現有技術採用的結構設計，為了方便理解，同樣採用上、中、下面層描述，但其並不是指本實用新型中所述的上、中、下面層三層含義。對比例1：如圖5所示，其上面層採用AC-13改性生物瀝青混合料，中面層採用AC-13生物瀝青混合料，下面層採用AC-20基質瀝青混合料；在其上面層和中面層、中面層和下面層之間設置防水粘結層，防水粘結層採用0.3kg/m2SBR改性乳化瀝青。對比例2：如圖6所示，其上面層採用AC-13改性瀝青混合料，下面層採用AC-13生物瀝青混合料；在上面層和下面層、下面層和基層之間設置防水粘結層，防水粘結層採用0.3kg/m2SBR改性乳化瀝青。對比例3：如圖7所示，其上面層採用AC-13基質瀝青混合料，中面層採用 AC-20基質瀝青混合料，下面層採用AC-25基質瀝青混合料；在上面層和中面層、中面層和下面層之間設置防水粘結層，防水粘結層採用0.3kg/m2SBR改性乳化瀝青。各實施例、對比例性能對比，見表1表1各實施例、對比例性能對比生物瀝青混合料具有較高的動穩定度，其高溫性能比較好，抗車轍能力較強。但是其水穩定度及低溫抗裂性能均較弱，無法應用於上面層及下面層，優選用於中面層。改性生物瀝青各項性能均滿足指標，但是其凍融劈裂性能較低，應用於上面層無法保證路面使用的耐久性，而其較大的剛度容易導致其斷裂，不適合用於下面層，優選用於中面層。而相比生物瀝青，改性生物瀝青混合料的動穩定度雖然出現明顯下降，但其它指標均有大幅度提高，滿足相關規範要求，優選使用改性生物瀝青。本實用新型與普通瀝青路面相比，所述中面層採用高溫性能較好 的改性生物瀝青，更加有效的提高了路面的抗車轍能力；由於改性生物瀝青路面中採用生物瀝青代替了部分石油瀝青，可以有效的緩解全球能源逐漸匱乏帶來的壓力；通過第一、第二防水粘結層的特殊設置，有效的解決了中面層鋪設生物瀝青和改性生物瀝青時水穩定性能一般的弊端；該改性生物瀝青路面結構的特殊結構設計，延長了路面的使用年限，降低了後期維護資金，節約了人力物力。本實用新型的一種改性生物瀝青路面結構，還可以在所述上面層上噴塗道路標線；或者在其中添加道路感知元器件。以上所述的僅為本實用新型的優選實施例，所應理解的是，以上實施例的說明只是用於幫助理解本實用新型的方法及其核心思想，並不用於限定本實用新型的保護範圍，凡在本實用新型的思想和原則之內所做的任何修改、等同替換等等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。