[发明专利]一种CPC-AC复合路面纤维沥青混合料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种道路路面施工材料及其矿料级配设计方法，特别是用于CPC‑AC复合路面纤维沥青混合料及基于抗剪性能矿料级配设计方法。由以下重量份的原材料组成：矿料100份，沥青3～6份，纤维0～0.3份，所述纤维为玻璃纤维，级配设计方法为多级嵌锁法与振动密实法，所述矿料的级配类型为多级嵌锁AC—13、AC—16型，和振动密实AC—13、AC—16型。本发明纤维沥青混合料充分利用了玻璃纤维的优良特性，可有效提高沥青混凝土面层的抗剪性能及在动水压力下的抗渗透能力，并且采用多级嵌锁法和振动密实法对比设计矿料级配，充分满足复合路面对于沥青混合料抗剪性能的特殊要求。

技术领域

本发明属于道路路面技术领域，涉及一种道路路面施工材料及其矿料级配设计方法，具体涉及一种CPC-AC复合路面纤维沥青混合料及其制备方法，用于复合路面表面层的纤维沥青混合料。

背景技术

目前，世界各国都在不断的探索新的路面结构和研发新的路面材料，以使公路路面具有足够的强度、稳定性和良好的路用性能。通过大量的探索和尝试，许多新型路面结构应运而生，复合式路面就是在这种背景下产生的。常见的复合式路面有普通混凝土-沥青混凝土复合式路面(PCC-AC复合路面)、碾压混凝土-沥青混凝土复合式路面(RCC-AC复合式路面)和连续配筋混凝土-沥青混凝土复合式路面(CRC-AC复合路面)，但这些路面结构各自存在很多问题，比如PCC-AC复合路面和RCC-AC复合式路面由于水泥板有切缝，引起表面沥青层裂缝较多，破坏较快，CRC-AC复合路面AC层和CRC板往往由于结合不紧密而发生层间脱离，从而发生滑移而影响道路的安全性和行车舒适性。

2008年10月，以西安公路研究院张东省教授为首的科研开发团队首次提出斜向预应力混凝土路面(CPC路面)这种新型路面结构形式，并于当年立项为交通运输部西部课题，而CPC(斜向预应力水泥混凝土)路面尽管强度和耐久性都较水泥混凝土路面要好，但仍然摆脱不了水泥混凝土路面的固有缺点，且一旦破坏很难维修，行车舒适性较沥青路面仍有不足。因此研究人员提出了一种新型的路面结构，即沥青斜向预应力水泥混凝土复合路面结构(CPC-AC复合路面)。

由于这是一种新型的复合路面结构，国内外均未对此进行详细的研究。AC层作为复合路面表面功能层，直接承受车辆荷载和温度荷载的作用，因此必须具备良好的使用性能。用于复合式路面的沥青混合料，除了满足规范规定的高温、低温、水稳等性能之外，更重要的是抗高温剪切推移的能力和在动水压力作用下的抗渗透能力。目前我国已建的复合式路面中，沥青层的早期损坏现象严重，通过对复合路面沥青层的主要破坏类型及其成因进一步分析发现，路面出现大面积损坏主要是因为刚性基层模量过大，沥青面层内剪应力超过容许剪应力值，而我国现行沥青混合料在设计过程中没有考虑其抗剪特性造成的沥青混合料抗剪性能不足，从而造成各种车辙、推移和拥包等路面破坏，因此提高复合路面沥青层的抗剪性能是改善复合路面路用性能的重要因素。

目前解决复合路面车辙、推移等病害的时候主要从提高沥青混合料高温稳定性方面考虑，很少从沥青混合料的高温抗剪能力进行研究，这也就导致了不能从根本上有效的解决复合路面的早期损坏问题。

发明内容

本发明为解决上述现有技术的不足，目的在于提供一种CPC-AC复合路面纤维沥青混合料及其制备方法，通过优化级配设计，提高剪切力，从而解决复合路面沥青面层抗剪能力不足导致的早期损坏问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种CPC-AC复合路面纤维沥青混合料，按重量份数计，包括以下原料：矿料100份，沥青3～6份，纤维0～0.3份，其中，矿料包括集料和矿粉，矿料级配为多级嵌锁型或振动密实型。

本发明进一步的改进在于，按重量份数计，包括以下原料：矿料100份，沥青3～6份，纤维0.1～0.3份。

本发明进一步的改进在于，按重量份数计，包括以下原料：矿料100份，沥青3.8～5.8份，纤维0.2份。