[发明专利]防治反射裂缝的复合改性沥青应力吸收层及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种防治反射裂缝的复合改性沥青应力吸收层及其制备方法和应用。本发明其良好的自身强度和与上面层间的粘结强度，可以保证应力吸收夹层作为中间结构有很好的稳定性和整体性，使整个结构的有效寿命大大增加，增加其经济性，使资源得到有效利用。反射裂缝试验表明当发生相同情况的反射裂缝时，WTR/APAO改性沥青应力吸收层可以承受更大的力而不至于发生产生过大的裂缝，因此可以说明在防反射裂缝方面，其性能是优异的。因此可以认为WTR/APAO改性沥青应力吸收层的应用不仅能够将废旧轮胎再利用的问题，起到很好的绿色节能环保的作用，同时也使应力吸收层的性能和适用性得到了优化。

技术领域

本发明涉及一种防治反射裂缝的复合改性沥青应力吸收层及其制备方法和应用，属于工程技术领域。

背景内容

我国沥青道路中半刚性基层应用广泛，而半刚性基层在强度形成过程中，由于干缩和温缩变形易产生裂缝，半刚性基层和旧路原有裂缝(接缝)边缘易于移动变形，引起与裂缝对应位置的沥青混凝土面层底部产生应力集中，从而形成的反射裂缝病害。同时发射裂缝病害也广泛发生在“白改黑”的旧路维护和低等级水泥公路的改造升级中，在原有水泥路面上加铺新沥青面层极易受到反射裂缝病害的破坏。综上，反射裂缝问题一直是我国较为严重的沥青路面病害问题。而采用应力吸收层来防治反射裂缝问题是目前公认的较为有效的处置方法。

在解决路面反射裂缝的问题中，设置沥青混合料应力吸收层是一种应用较为广泛且能够有效延缓反射裂缝的方法。所用的沥青混合料的集料主要是粒径小于9.5mm的细集料，从而形成一种砂粒式的混合料，其具有较小的模量从未有着较好的延展性，以此来扩散消弭路面下部结构所产生的应力。同时其采用沥青多为高聚合物改性沥青，沥青有着良好的粘弹性和韧性，沥青用量多在9％左右，从而能够使富含沥青的砂粒式混合料在抵抗反射裂缝过程中有良好的吸收应力进而通过自愈合不至于发生破坏。其中橡胶粉改性沥青在工程中应用较为广泛，其制作和生产已经实现了机械化生产。摊铺厚度一般在0.6-2mm之间，实际工程中应用的橡胶粉改性沥青应力吸收层能够有效延缓反射裂缝病害。

胶粉改性沥青应力吸收层虽能较好的防治反射裂缝病害的发生，但是其层间的粘结性能和水稳定性、耐久性的研究还有不足，需进一步加强。因此对其粘结性能和耐久性能的加强是其进行优化创新的研究方向。

土工织物应力吸收层也是一种能够有效方式反射裂缝的结构形式，应用的土工织物种类丰富多样，有土工布、玻璃纤维、土工格栅等。将土工织物放置在基层和面层之间并用热沥青或者乳化沥青喷洒在其上，然后在其上摊铺面层。土工织物应力吸收层结构较薄，道路工程领域中有着较多的应用。

土工织物应力吸收层有着较好的防治反射裂缝性能，但是其缺点也较为明显，应为采用土工织物和纤维等材料，其层间的抗剪切性能较差，易发生滑移，在选用的时候应考虑实际路面状况和交通、气候等条件。适用性受到了一定限制。

缩略语和关键术语定义

WTR：废胶粉，Waste Tire Rubber，是由废旧轮胎加工处理成的黑色橡胶颗粒。

APAO：非晶态α-烯烃共聚物，Amorphous poly alpha olefin,一种低分子量的非晶态塑性体材料。

反射裂缝：在旧水泥混凝土路面或者在半刚性基层上的加铺的沥青面层由于受到下部结构的拉应力作用而使加铺的沥青面层产生的路面裂缝。

改性沥青混合料应力吸收层：由高含量(9％左右)的特种改性沥青制备成的富沥青砂粒式沥青混合料，一般设置在基层和沥青面层之间的厚度在0.6-2cm的延缓反射裂缝的层状结构。

Overlay Test(OT试验)：是由美国德克萨斯州交通运输部门提出的一种以循环次数来体现沥青混合料对反射裂缝的敏感性的试验方法。

发明内容