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1、(10)申请公布号 CN 102417325 A(43)申请公布日 2012.04.18CN102417325A*CN102417325A*(21)申请号 201110227185.6(22)申请日 2011.08.09C04B 26/04(2006.01)(71)申请人重庆市智翔铺道技术工程有限公司地址 400061 重庆市南岸区迎春路10号(72)发明人张华 郝增恒 黄磊 徐光红王民 高博(74)专利代理机构重庆弘旭专利代理有限责任公司 50209代理人周韶红(54) 发明名称一种隧道沥青路面明色化功能层(57) 摘要本发明的目的在于提供一种隧道沥青路面明色化功能层,其特征在于:它包括明色。
2、化胶结材料和明色化碎石材料;所述明色化胶结材料,它由特定组成的A组分和B组分按质量比为11混合而成;所述明色化碎石材料,采用满足特定性能指标的市售的人造白色石料。本发明具有优异的抗车辙能力、低温抗裂性能和抗水损能力;其中,明色化胶结材料的拉拔粘结强度显著提高,并且特制的明色碎石具有鲜亮的色泽以及良好的棱角性,极大改善了胶结料与石料的粘附性,使其具有更为优异的结构整体性和路表功能性。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 7 页CN 102417335 A 1/2页21.一种隧道沥青路面明色化功能层,其特征在于:它包括明色化胶结材。
3、料和明色化碎石材料;所述明色化胶结材料,它由以下A组分和B组分按质量比为11混合而成,其中各个物质的百分含量均按其所占该组分的质量百分数计:A组分:甲基丙烯酸甲酯 10%40% , 甲基丙烯酸羟乙酯 10%40% ,甲基丙烯酸丁酯 5%20% , 碳酸钙 20%40% ,气相二氧化硅 0.5%5% , 钛白粉 1%10% ,N,N-二甲基对甲苯胺 0.5%5% ;B组分:甲基丙烯酸甲酯 10%40% , 甲基丙烯酸羟乙酯 10%40% ,甲基丙烯酸丁酯 5%20% , 碳酸钙 20%40% ,气相二氧化硅 0.5%5% , 钛白粉 1%10% ,过氧化二苯甲酰 0.5%5%。2.如权利要求1所。
4、述的隧道沥青路面明色化功能层,其特征在于:所述明色化碎石材料,采用满足下表中所示的各项性能指标的市售的人造白色石料:明色碎石骨料性能指标莫氏硬度7.08.0洛杉矶磨耗值(%)1318磨光值PSV 4550压碎值(%)1520颜色白色3.如权利要求1或2所述的隧道沥青路面明色化功能层,其特征在于:所述明色化胶结材料中的A组分与B组分,在环境温度为-1050下混合。4.如权利要求1或2所述的隧道沥青路面明色化功能层,其特征在于:所述明色化碎石材料,粒径为13mm,碎石撒布覆盖率为70%80%。5.如权利要求3所述的隧道沥青路面明色化功能层,其特征在于:所述明色化碎石材料,粒径为13mm,碎石撒布覆。
5、盖率为70%80%。6.如权利要求1或2所述的隧道沥青路面明色化功能层,其特征在于:施工中,先分别将所述明色化胶结材料中的A和B组分各物质按配比混合,经高速分散配制后,用双组分喷涂机按质量计量11喷于隧道路面表面,喷涂量为1.52.5Kg/m2,之后在30min内撒布所述明色化碎石材料,经有效压实胶固化后即形成35mm厚的所述的隧道沥青路面明色化功能层。7.如权利要求3所述的隧道沥青路面明色化功能层,其特征在于:施工中,先分别将所述明色化胶结材料中的A和B组分各物质按配比混合,经高速分散配制后,用双组分喷涂机按质量计量11喷于隧道路面表面,喷涂量为1.52.5Kg/m2,之后在30min内撒布。
6、所述明色化碎石材料,经有效压实胶固化后即形成35mm厚的所述的隧道沥青路面明色化功能层。8.如权利要求4所述的隧道沥青路面明色化功能层,其特征在于:施工中,先分别将所述明色化胶结材料中的A和B组分各物质按配比混合,经高速分散配制后,用双组分喷涂机权 利 要 求 书CN 102417325 ACN 102417335 A 2/2页3按质量计量11喷于隧道路面表面,喷涂量为1.52.5Kg/m2,之后在30min内撒布所述明色化碎石材料,经有效压实胶固化后即形成35mm厚的所述的隧道沥青路面明色化功能层。9.如权利要求5所述的隧道沥青路面明色化功能层,其特征在于:施工中,先分别将所述明色化胶结材料。
7、中的A和B组分各物质按配比混合,经高速分散配制后,用双组分喷涂机按质量计量11喷于隧道路面表面,喷涂量为1.52.5Kg/m2,之后在30min内撒布所述明色化碎石材料,经有效压实胶固化后即形成35mm厚的所述的隧道沥青路面明色化功能层。权 利 要 求 书CN 102417325 ACN 102417335 A 1/7页4一种隧道沥青路面明色化功能层技术领域0001 本发明涉及隧道路面工程用的铺装材料和结构,尤其涉及一种隧道沥青路面明色化功能层。技术背景0002 公路隧道内是一个相对封闭、空间狭小的管状环境。隧道内没有隧道外一般路段的日晒雨淋气候,全年气温相对稳定,温度变化幅度小,温差小;但隧。
8、道内湿度大,比较潮湿,地下水丰富。隧道内空气流动性小,空气易污染;隧道内没有日照,常年处于黑暗中,能见度低。因此,隧道路面铺装、养护要求及其技术,与高速公路一般路段的路面结构存在较大的差别。0003 沥青路面具有的技术优势令其在土木工程中的应用日益广泛,但是由于各方面的原因,我国目前针对隧道沥青路面的专项研究仍比较欠缺。对于隧道沥青路面存在的技术薄弱环节,通过近十年来的研究与应用,使隧道沥青路面施工烟雾大、防水性差、阻燃性不良等问题已逐步得到改善和解决,唯独隧道沥青路面亮度不足的技术劣势,除加强照明外,一直未能得出良好的解决办法。0004 面对隧道在运营中由于路面能见度不足而消耗大量能源,屡次。
9、造成交通安全事故等严峻问题,目前主要有以下两类解决方案:一是采用荧光性材料,通过吸收紫外线能量而发光;二是采用玻璃晶体材料,利用其发射特性来提高光照反射能力。但其应用效果并不好,究其原因:荧光性材料耐久性差,使用时间短,在行车荷载的反复作用下,极易脱落;玻璃晶体材料坚固性差,不能承受重载交通,在嵌入原有路面的同时破坏了原有路面结构,造成路用性能的衰减。可以认为,保持沥青混凝土的路用性能与提高光照反射能力之间的矛盾,是目前影响隧道沥青路面性能完善和推广应用的一大主要问题。0005 路面功能层是一种很好的路面结构保护层,在不改变原有路面结构的前提下,能够有效改善行车环境,提高行车舒适性。但是现有路。
10、面功能层采用沥青类胶结材料与普通碎石材料,其外观深黑的颜色以及界面较低的粘结强度,导致其难以满足隧道内明色化铺装的使用要求。发明内容0006 本发明的目的在于提供一种隧道沥青路面明色化功能层,本发明不仅保持了原有沥青路面的使用性能,还显著提高了隧道路面反光效果。0007 本发明的目的是这样实现的:一种隧道沥青路面明色化功能层,其特征在于:它包括明色化胶结材料和明色化碎石材料;所述明色化胶结材料,它由以下A组分和B组分按质量比为11混合而成,其中各个物质的百分含量均按其所占该组分的质量百分数计:A组分:甲基丙烯酸甲酯 10%40% , 甲基丙烯酸羟乙酯 10%40% ,说 明 书CN 10241。
11、7325 ACN 102417335 A 2/7页5甲基丙烯酸丁酯 5%20% , 碳酸钙 20%40% ,气相二氧化硅 0.5%5% , 钛白粉 1%10% ,N,N-二甲基对甲苯胺 0.5%5% ;B组分:甲基丙烯酸甲酯 10%40% , 甲基丙烯酸羟乙酯 10%40% ,甲基丙烯酸丁酯 5%20% , 碳酸钙 20%40% ,气相二氧化硅 0.5%5% , 钛白粉 1%10% ,过氧化二苯甲酰 0.5%5% 。0008 在环境温度为-1050下,明色化胶结材料中的A组分与B组分混合后,在组成物质中的引发剂过氧化二苯甲酰和促进剂N,N-二甲基对甲苯胺的共同作用下,使组成物中的甲基丙烯酸甲酯。
12、、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟乙酯发生聚合反应,并包裹着明色化细微粒子碳酸钙、钛白粉、气相二氧化硅,形成颜色呈现出灰白色的明色化胶结料。在不改变原有隧道沥青路面结构的基础上,通过在原有路面磨耗层表面自下而上地分层铺设明色化胶结材料与明色化碎石材料,在有效压实功的作用下,明色化胶结材料充分浸润碎石材料,并沿着石料爬升,灰白色的胶粘体与白色碎石材料有机的交织粘结并进一步充分裹附,形成隧道沥青路面明色化功能层结构。0009 上述明色化碎石材料,采用满足下表中所示的各项性能指标的市售的人造白色石料:明色碎石骨料性能指标莫氏硬度7.08.0洛杉矶磨耗值(%)1318磨光值PSV 4550压碎值(%)15。
13、20颜色白色这种人造白色石料,是经过高温煅烧特制而成的,其自身具有一定的棱角性与级配,石料性能指标均须满足沥青路面集料使用性能需求,该石料的粒径与撒布量,根据隧道具体照明环境条件而定。0010 上述明色化碎石材料,优选采用粒径为13mm,碎石撒布覆盖率为70%80%,也可根据隧道具体照明环境条件而定。0011 实际施工中,先分别将上述明色化胶结材料中的A和B组分各物质按配比混合,经高速分散配制后,用双组分喷涂机按质量计量11喷于隧道路面表面,喷涂量为1.52.5Kg/m2,并在30min内撒布上述明色化碎石材料,经有效压实胶固化后即形成35mm厚的本发明明色化功能层。0012 加铺了本明色化功。
14、能层结构的隧道沥青路面,其路用性能检测结果与原有隧道沥青路面的对比数据,见下表所示:说 明 书CN 102417325 ACN 102417335 A 3/7页6本发明具有以下有益效果:1、本发明隧道沥青路面明色化功能层,具有优异的抗车辙能力、低温抗裂性能和抗水损能力;其中,明色化胶结材料的拉拔粘结强度显著提高,并且特制的明色碎石具有鲜亮的色泽以及良好的棱角性,极大改善了胶结料与石料的粘附性,使其具有更为优异的结构整体性和路表功能性。0013 2、本发明隧道沥青路面明色化功能层应用中,明色胶结料与明色碎石分别替换了原有路面功能层当中的沥青基胶结料与普通碎石材料,明色胶结料形成的灰白色浆体与明色。
15、碎石充分裹附从而形成灰白色路面,在保留原有路面使用性能的前提下,该功能层承担了路面磨耗层的功效,并有效改善了原路面在昏暗的隧道使用环境下的光照反射能力,大幅度提高了其光照反射强度,增强了隧道内沥青路面的照明程度,降低了光照输出的能源消耗,节能减排的同时减少了安全事故的发生隐患。这对于提高隧道运营效率,降低能源消耗,增强隧道行车安全性,以适应隧道这种特殊交通环境的使用要求,加快沥青混凝土在隧道内的推广应用对具有重大社会和经济意义。0014 3、本发明隧道沥青路面明色化功能层,保留了原有路面结构具有的一些优异特定,如沥青路面稳定的高温性能、低温抗裂性能、抗水损坏性能,同时还同承担路面磨耗层,对原有。
16、路面有一定的保护作用。0015 具体实施方法下面通过实施例对本发明进行具体描述,有必要在此指出的是,以下实施例只用于对本发明进行进一步的说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的技术熟练人员可以根据上述发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。0016 实施例1一种隧道沥青路面明色化功能层,它包括明色化胶结材料和明色碎石材料;其中,明色化胶结材料,它由以下A组分和B组分按质量比为11混合而成,其中各个物质的百分含说 明 书CN 102417325 ACN 102417335 A 4/7页7量均按其所占该组分的质量百分数计:A组分:甲基丙烯酸甲酯 25% , 甲基丙烯酸羟乙酯 30%甲基。
17、丙烯酸丁酯 5%, 碳酸钙 20%,N,N-二甲基对甲苯胺 5%, 钛白粉 10%,气相二氧化硅 5%;B组分:甲基丙烯酸甲酯 40%, 甲基丙烯酸羟乙酯 10%甲基丙烯酸丁酯 10%, 碳酸钙 30%,过氧化二苯甲酰 3%, 钛白粉 5%,气相二氧化硅 2%。0017 明色化碎石材料,其为满足下表中所示的各项性能指标的市售的人造白色石料:明色碎石骨料检测值莫氏硬度8.0洛杉矶磨耗值(%)13磨光值PSV 50压碎值(%)15颜色白色施工中,先分别将上述明色化胶结材料中的A和B组分各物质按配比混合,经高速分散配制后,用双组分喷涂机按质量计量11喷于隧道路面表面,喷涂量为1.52.5Kg/m2,。
18、并在30min内撒布路用明色化碎石材料,碎石粒径为13mm,碎石撒布覆盖率为80%,经有效压实胶固化后形成35mm厚的明色化铺装层。0018 加铺了本明色化功能层结构的隧道沥青路面,其路用性能检测结果,以及与对比例1、对比例2和原隧道路面的路用性能检测结果对比数据,见下表所示:技术经济指标加铺本实施例中的明色化功能层隧道路面对比例1中的功能层对比例2中的功能层原隧道路面试验方法动稳定度(60)(次/mm)3500320031003000 JTJ052-2000T0719最大弯拉应变(-10)3000280026002500 JTJ052-2000T0715浸水车辙(次/mm)340031003。
19、1003000 JTJ052-2000T0719构造深度(mm)0.800.800.800.80 JTJ052-2000T0731渗水系数(ml/min)608090100 JTJ052-2000T0730摩擦系数摆值(BPN)85808080 JTGE60-2008T0964拉拔粘结强度(MPa,25)2.52.00.60.4交公便字2006274号路面结构磨耗值(g/m2)541600750800 JTJ052-2000T0752路面亮度值(ld/m2)27.810.09.07.0 GBT5700-2008路面光照反射系数0.430.150.120.10 GBT5700-2008结论:明色。
20、碎石优异的集料性能、明亮的表观色泽,结合明色胶结料优异的粘结强度,决定了本发明具有更强的胶浆与集料之间的粘附性,结构整体性和路表功能性更为突出,其抗车辙能力、抗低温弯拉能力和抗水损能力更加优越,并在成本没有较大增长的情况下,极大程度地提高了隧道沥青路面的光照反射能力,提高了隧道内的照明亮度,适用于对光照亮度有较高要求的使用环境,具有巨大的市场推广应用价值。0019 实施例2一种隧道沥青路面明色化功能层,它包括明色化胶结材料和明色化碎石材料;其中,明色化胶结材料,它由以下A组分和B组分按质量比为11混合而成,其中各个物质的百分含量均按其所占该组分的质量百分数计:甲基丙烯酸甲酯 40% , 甲基丙。
21、烯酸羟乙酯 20%甲基丙烯酸丁酯 9%, 碳酸钙 20%,N,N-二甲基对甲苯胺 2%, 钛白粉 6%,气相二氧化硅 3%;B组分:说 明 书CN 102417325 ACN 102417335 A 5/7页8甲基丙烯酸甲酯 30%, 甲基丙烯酸羟乙酯 20%甲基丙烯酸丁酯 10%, 碳酸钙 29%,过氧化二苯甲酰 2%, 钛白粉 6%,气相二氧化硅 3%。0020 明色化碎石材料,为满足下表中所示的各项性能指标的市售的人造白色石料:明色碎石骨料检测值莫氏硬度7.5洛杉矶磨耗值(%)15磨光值PSV 48压碎值(%)18颜色白色施工中,先分别将明色化胶结材料中的A和B组分各物质按配比混合,经高。
22、速分散配制后,用双组分喷涂机按质量计量11喷于隧道路面表面,喷涂量为1.52.5Kg/m2,并在30min内撒布路用明色化碎石材料,碎石粒径为13mm,碎石撒布覆盖率为75%,胶固化后形成35mm厚的明色化铺装层。0021 加铺了本明色化功能层结构的隧道沥青路面,其路用性能检测结果与原隧道路面的路用性能检测结果对比数据,见下表所示:技术经济指标加铺本实施例中的明色化功能层隧道路面原隧道路面试验方法动稳定度(60)(次/mm)33003000 JTJ052-2000T0719最大弯拉应变(-10)30002500 JTJ052-2000T0715浸水车辙(次/mm)32003000 JTJ052。
23、-2000T0719构造深度(mm)0.820.80 JTJ052-2000T0731渗水系数(ml/min)60100 JTJ052-2000T0730摩擦系数摆值(BPN)8580 JTGE60-2008T0964拉拔粘结强度(MPa,25)2.30.4交公便字2006274号路面结构磨耗值(g/m2)566800 JTJ052-2000T0752路面亮度值(ld/m2)23.27.0 GBT5700-2008路面光照反射系数0.400.10 GBT5700-2008结论:明色碎石优异的集料性能、明亮的表观色泽,结合明色胶结料优异的粘结强度,决定了本发明具有更强的胶浆与集料之间的粘附性,结。
24、构整体性和路表功能性更为突出,其抗车辙能力、抗低温弯拉能力和抗水损能力更加优越。明色碎石与明色胶结料共同使用时,在掺配范围内,尽管在胶结料的配方上作出调整,明色碎石的洒布量也作出相应的调整,但是对其路面整体性能以及明色化效果造成的影响并不显著。因此,明色碎石与明色胶结料组成的明色化功能层具有十分优越的路用性能,在成本没有较大增长的情况下,极大程度地提高了隧道沥青路面的光照反射能力,提高了隧道内的照明亮度,适用于对光照亮度有较高要求的使用环境,具有巨大的市场推广应用价值。0022 实施例3一种隧道沥青路面明色化功能层,它包括明色化胶结材料和明色化碎石材料;其中,明色化胶结材料,它由以下A组分和B。
25、组分按质量比为11混合而成,其中各个物质的百分含量均按其所占该组分的质量百分数计:甲基丙烯酸甲酯 30% , 甲基丙烯酸羟乙酯 12%甲基丙烯酸丁酯 20%, 碳酸钙 30.5%,N,N-二甲基对甲苯胺 2%, 钛白粉 5%,气相二氧化硅 0.5%;B组分:甲基丙烯酸甲酯 10%, 甲基丙烯酸羟乙酯 32%说 明 书CN 102417325 ACN 102417335 A 6/7页9甲基丙烯酸丁酯 20%, 碳酸钙 28%,过氧化二苯甲酰 5%, 钛白粉 4%,气相二氧化硅 1%。0023 明色化碎石材料,为满足下表中所示的各项性能指标的市售的人造白色石料:明色碎石骨料检测值莫氏硬度7.0洛杉。
26、矶磨耗值(%)18磨光值PSV 45压碎值(%)20颜色白色施工中,先分别将明色化胶结材料中的A和B组分各物质按配比混合,经高速分散配制后,用双组分喷涂机按质量计量11喷于隧道路面表面,喷涂量为1.52.5Kg/m2,并在30min内撒布路用明色化碎石材料,碎石粒径为13mm,碎石撒布覆盖率为70%,胶固化后形成35mm厚的明色化铺装层。0024 加铺了本明色化功能层结构的隧道沥青路面,其路用性能检测结果与原隧道路面的路用性能检测结果对比数据,见下表所示:技术经济指标加铺本实施例中的明色化功能层隧道路面原隧道路面试验方法动稳定度(60)(次/mm)33003000 JTJ052-2000T07。
27、19最大弯拉应变(-10)30002500 JTJ052-2000T0715浸水车辙(次/mm)32003000 JTJ052-2000T0719构造深度(mm)0.800.80 JTJ052-2000T0731渗水系数(ml/min)69100 JTJ052-2000T0730摩擦系数摆值(BPN)8180 JTGE60-2008T0964拉拔粘结强度(MPa,25)2.10.4交公便字2006274号路面结构磨耗值(g/m2)538800 JTJ052-2000T0752路面亮度值(ld/m2)20.57.0 GBT5700-2008路面光照反射系数0.340.10 GBT5700-200。
28、8结论:明色碎石优异的集料性能、明亮的表观色泽,结合明色胶结料优异的粘结强度,决定了本发明具有更强的胶浆与集料之间的粘附性,结构整体性和路表功能性更为突出,其抗车辙能力、抗低温弯拉能力和抗水损能力更加优越。明色碎石与明色胶结料共同使用时,在掺配范围内,尽管在胶结料的配方上作出调整,明色碎石的洒布量也作出相应的调整,但是对其路面整体性能以及明色化效果造成的影响并不显著。因此,明色碎石与明色胶结料组成的明色化功能层具有十分优越的路用性能,在成本没有较大增长的情况下,极大程度地提高了隧道沥青路面的光照反射能力,提高了隧道内的照明亮度,适用于对光照亮度有较高要求的使用环境,具有巨大的市场推广应用价值。。
29、0025 对比例1一种隧道沥青路面功能层,它包括明色化胶结材料和碎石材料;其中,明色化胶结材料,它由以下A组分和B组分按质量比为11混合而成,其中各个物质的百分含量均按其所占该组分的质量百分数计:A组分:甲基丙烯酸甲酯 40% , 甲基丙烯酸羟乙酯 10%甲基丙烯酸丁酯 10%, 碳酸钙 20%,N,N-二甲基对甲苯胺 5%, 钛白粉 10%,气相二氧化硅 5%;B组分:甲基丙烯酸甲酯 30%, 甲基丙烯酸羟乙酯 10%说 明 书CN 102417325 ACN 102417335 A 7/7页10甲基丙烯酸丁酯 20%, 碳酸钙 20%,过氧化二苯甲酰 5%, 钛白粉 10%,气相二氧化硅 。
30、5%。0026 其中,碎石材料为玄武岩,其自身具有一定的棱角性与级配,碎石粒径为13mm,碎石撒布覆盖率(面积比)为80%。该石料性能指标均满足沥青路面集料使用性能需求,具体指标要求见下表所示:骨料指标检测值岩性玄武岩洛杉矶磨耗值(%)8.6磨光值PSV 50.0压碎值(%)10.1颜色灰褐色施工中,先分别将上述明色化胶结材料中的A和B组分各物质按配比混合,经高速分散配制后,用双组分喷涂机按质量计量11喷于隧道路面表面,喷涂量为1.52.5Kg/m2,并在30min内撒布路用玄武岩碎石颗粒材料,碎石撒布覆盖率为80%,经有效压实胶固化后即形成35mm厚的本发明功能层。0027 对比例2一种隧道。
31、沥青路面功能层,它包括胶结材料和明色化碎石材料;其中,明色化碎石材料,采用下表中所示的各项性能指标的市售的人造白色石料:明色碎石材料指标检测值莫氏硬度8.0洛杉矶磨耗值(%)13磨光值PSV 50压碎值(%)15颜色白色该明色碎石材料,采用粒径为13mm,碎石撒布覆盖率为80%,石料预热温度为160。0028 其中,胶结材料采用热熔改性沥青,其具体指标要求见下表所示:胶结材料指标检测值针入度(100g,25,5s)0.1mm 40.0延度(5cm/min,15)cm100软化点 75.060动力粘度Pas 220施工中,经洒布车慢速均匀将该胶结材料喷涂于隧道路面表面,喷涂量为0.71.5kg /m2,在30min内撒布预热后的明色碎石材料颗粒,经有效压实温度降至常温后即得到35mm厚的明色化功能层。说 明 书CN 102417325 A。