[发明专利]一种抗车辙用高强复合结构层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗车辙用高强复合结构层及其制备方法，复合结构层由下至上依次为水泥稳定碎石基层上设置的露石层、下层高延度型MMA树脂粘结层、下层加筋增强结构层、中层高强型MMA树脂粘结层、中层级配碎石、中层加筋增强结构层、上层高强型MMA树脂粘结层、上层级配碎石、上层磨耗层。本发明设计的铺装结构由层间稳定的互锁体系、高强度的结构层和易维护的磨耗层组成，复合结构整体厚度薄、重量轻、协调性优异，其高强度结构层具有优异的抗高温变形性能，能有效抑制竖向、侧向剪切变形，并具良好的抗低温开裂、抗疲劳和水稳定性能，同时，该复合结构层的制备方法机械化程度高，施工温度要求宽松，可行性强，操作简单，便于维养，易于推广。

技术领域

本发明属于道路工程领域，涉及一种沥青路面复合结构层及其制备方法，尤其是一种抗车辙性能突出，兼顾抗低温开裂、耐疲劳、抗滑与水稳定性的高强复合结构层及其制备方法。

背景技术

沥青路面是我国高等级道路路面的主要结构形式，占已建成路面的总数的85％以上。根据国家统计局发布的《2016年中国公路养护市场调查报告》，我国沥青路面在使用初期，容易产生车辙病害，使道路服务水平快速降低。由于传统的沥青路面材料与结构形式难以抵抗高温与重载作用，行车带位置极易产生凹陷，导致沥青路面变形出现车辙。轻微车辙影响行车的舒适性，严重车辙将影响行车安全，如雨雪等天气时，路面车辙积存较多雨雪，降低路面的摩擦系数。为保障沥青路面的正常使用，我国每年需花费上亿资金对沥青路面病害进行维修。

车辙作为沥青路面特有的病害形式，在行车道上成双出现，沿着道路纵向在渠化交通或者刹车多发位置产生带状凹槽。车辙产生类型主要分三类；①失稳型车辙：高温环境下，受车辆周期性荷载挤压的沥青混合料向着轮胎底部两边流动，出现横向堆积等现象，是我国最主要的车辙病害类型；②结构型车辙：由于路基所受力超过自身设计范围，路基凹陷变形导致沥青混合料产生变形，此车辙主要因为路基承载力不足所导致；③磨耗型车辙：车辆行驶导致沥青混合料磨损、剥离，出现此类车辙变形。

目前，针对沥青路面车辙病害的研究主要针对失稳型车辙病害，通常采用方法有优化改性沥青性能、调整沥青混合料级配和添加抗车辙剂三种，相对而言，由于优化改性沥青通常采用聚合物改性或者硬质沥青，相比普通改性沥青的优化效果并不显著且费用较高，同时，调整沥青混合料级配对混合料的抗车辙变形能力的改善效果有限，因此在混合料中添加抗车辙剂的应用相对较多。但是在国内，由于较多的重载车辆、炎热的服役环境，以及对沥青路面结构层设计与评估缺乏抗车辙要求的理论计算方法，单纯的使用上述三种方法一种或几种复合往往也无法满足对抗车辙病害的使用要求，严重地影响沥青路面结构的使用质量与使用寿命。因此，对能够真正高效解决沥青路面车辙病害，研发新型的抗车辙沥青路面结构是目前亟待解决的关键问题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明设计出一种抗车辙用高强复合结构层及其制备方法，该铺装结构由层间稳定的互锁体系、高强度的结构层和易维护的磨耗层组成，复合结构整体厚度薄、重量轻、协同性优异，层与层之间抗拉、抗剪、粘结性、稳定性好，高强度结构层具有优异的抗高温变形性能，能有效抑制、消除结构层中沥青混合料的竖线、侧向剪切变形，并具良好的抗低温开裂、抗疲劳和水稳定性能，磨耗层抗滑性能好，兼具有良好降噪性能，同时，该复合结构层的制备方法，机械化程度高，施工温度要求宽松，可行性强，操作简单，便于维养，易于推广。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：