适用于重载交通条件的复合型防反结构及其应用和制造方法.pdf

本发明属于路面反射裂缝的防治技术领域，适用于重载交通条件的复合型防反结构，位于水泥混凝土基层和沥青面层之间，包括高抗拉材料层，以及将高抗拉材料层整体包裹的密封粘附层，高抗拉材料层为不锈钢丝网，密封粘附层为HZ/ZD-4缩嵌缝材料层，该复合型防反结构加筋效果好、防反性能高、质量可控，在重载交通条件下防反效果出色。本发明还公开了上述复合型防反结构的制造方法和应用。

1.  适用于重载交通条件的复合型防反结构，位于水泥混凝土基层和沥青面层之间，其特征在于：包括高抗拉材料层，以及将高抗拉材料层整体包裹的密封粘附层。

2.  根据权利要求1所述的适用于重载交通条件的复合型防反结构，其特征在于：所述高抗拉材料层和密封粘附层的熔融温度均大于沥青面层的熔融温度。

3.  根据权利要求1或2所述的适用于重载交通条件的复合型防反结构，其特征在于：所述高抗拉材料层为不锈钢丝网或镀锌铁网或高强碳纤维网或高强塑料网。

4.  根据权利要求1或2或3所述的适用于重载交通条件的复合型防反结构，其特征在于：所述密封粘附层为HZ/ZD-4缩嵌缝材料层或防腐胶层。

5.  根据权利要求2所述的适用于重载交通条件的复合型防反结构，其特征在于：所述高抗拉材料层和密封粘附层的熔融温度均大于230℃。

6.  根据权利要求1所述的适用于重载交通条件的复合型防反结构的应用，其特征在于：将该复合型防反结构底面与水泥混凝土基层粘接，再在复合型防反结构顶面上加铺沥青面层。

7.  根据权利要求6所述的适用于重载交通条件的复合型防反结构的应用，其特征在于：所述复合型防反结构通过聚氨酯胶粘剂或环氧类胶结料或热沥青或高粘度乳化沥青与水泥混凝土基层粘接。

8.  根据权利要求1所述的适用于重载交通条件的复合型防反结构的制造方法，包括以下步骤：
根据厚度要求定制成型模具；
在模具内表面涂刷隔离剂；
将高抗拉材料层放置在模具边槽内；
浇灌液态的密封粘附材料，待其完全包裹高抗拉材料层，形成密封粘附层；
静置4h脱模，完成该复合型防反结构的制造。

9.  根据权利要求8所述的适用于重载交通条件的复合型防反结构的制造方法，其特征在于：所述密封粘附材料为HZ/ZD-4缩嵌缝材料。

10.  根据权利要求8或9所述的适用于重载交通条件的复合型防反结构的制造方法，其特征在于：所述复合型防反结构的厚度为3mm。

11.  根据权利要求8或9所述的适用于重载交通条件的复合型防反结构的制造方法，其特征在于：所述隔离剂为无色透明类隔离剂。

适用于重载交通条件的复合型防反结构及其应用和制造方法
技术领域
本发明属于路面反射裂缝的防治技术领域。
背景技术
复合式路面是采用水泥混凝土面板作为刚性基层，其上铺筑沥青混合料柔性面层，具有耐久性好、承载能力高、行车舒适、噪音小的优点。但是由于水泥混凝土和沥青混合料的材料存在差异，水泥混凝土的弹性模量通常是沥青混合料的15~20倍，致使二者在荷载应力和温度应力作用下所表现出来的应力、应变特性不同，在温湿度变化或者行车荷载下易产生裂缝，并扩大至面层使得面层开裂，这面层上的裂缝被称为反射裂缝，是半刚性路面和刚性路面的主要道路危害之一。
为了防止反射裂缝的出现，自上世纪60年代以来，各国学者和工程界人士围绕反射裂缝问题展开了大量的试验研究，并已研发出多种防反技术用来延缓或防治反射裂缝，现在主要的防反防反是加铺防治反射裂缝层，例如：①加铺土工布及格栅作为防治反射裂缝层；②加铺橡胶沥青 - 碎石隔离层作为防治反射裂缝层。
上述两种方法的缺点在于：①土工布及格栅的抗拉伸性强度通常只有25~50kN/m，在受拉状态下容易被拉断，加筋作用不明显，甚至在施工过程中部分土工布及土工格栅已被拉断，后期防裂性能明显下降，达不到预期防反效果，而且当施工缝较大或水泥混凝土板表面平整度达不到要求时，土工布及土工格栅等弱加筋材料在施工过程中容易被尖锐碎石刺破，防反性能较低。②橡胶沥青-碎石隔离层需要在施工现场现浇现用，碎石的洁净程度、橡胶沥青撒布量等都会对层间粘结性能和路面防反性能产生较大影响，质量难以控制。
值得注意的是，近年来随着公路交通量和汽车轴载量的不断增加，超载超限运输屡禁不止，实际上全国各省市主干道均有不同程度的超载，在这种重载交通条件下会上述两种传统防反方法的防反效果更差，很难达到路用要求。
发明内容
本发明意在提供一种加筋效果好、防反性能高、质量可控的适用于重载交通条件的复合型防反结构。
专利方案：适用于重载交通条件的复合型防反结构，设置于水泥混凝土基层上，包括高抗拉材料层，以及将高抗拉材料层整体包裹的密封粘附层。
本专利的有益效果为：①本发明中的高抗拉材料层的抗拉伸强度（横向或纵向）高达200kN/m，不易断裂，具有强加筋作用；②高抗拉材料极强的抗拉伸强度使得本复合型防反结构具有较高的限制变形能力（即延伸率低），即使前期路面出现微裂缝，该防反结构同样能限制裂缝的进一步扩展；③ 密封粘附层粘附并将高抗拉材料层整体包裹，避免了环境中的空气、水分、污物等接触高抗拉材料层，防止高抗拉材料层被氧化或被腐蚀，另外，密封粘附层具有一定的韧性，提高了复合型防反结构与上、下界面层（上界面层指沥青面层，下界面层指水泥混凝土基层）的粘结性能。 ④本复合型防反结构在工厂批量制造，节约了现场施工时间，产品本身质量不受道路现场施工环境影响，提高了产品质量可控性。
进一步地，高抗拉材料层和密封粘附层的熔融温度均大于沥青面层的熔融温度，防止本复合型防反结构在施工过程中（施工时沥青面层的温度较高）发生异变，如出现卷曲、凹陷、坑洞等。
进一步地，所述高抗拉材料层为不锈钢丝网或镀锌铁网或高强碳纤维网或高强塑料网，均具有高抗拉特性，视实际情况选择。
进一步地，所述密封粘附层为HZ/ZD-4缩嵌缝材料层或防腐胶层，选择HZ/ZD-4缩嵌缝材料层（常温呈液态，遇空气固化），首先可在常温下施工，无需加热，即配即用，施工十分方便，其次，HZ/ZD-4缩嵌缝材料常温下流动性好，渗入性强，与高抗拉材料层的粘附效果佳；再次，HZ/ZD-4缩嵌缝材料固化后致密性高，可有效地保护内部高抗拉材料层，防止高抗拉材料层氧化或者腐蚀，值得注意的是，HZ/ZD-4缩嵌缝材料固化后韧性较高，吸收应力的效果较佳；选择防腐胶层，防腐胶液态时流动性也较高，与高抗拉材料层的粘附效果较佳，防腐胶固化后致密性和韧性也较高。
进一步地，由于沥青混合料的最高温度为210℃（高于210℃为废料），高抗拉材料层和密封粘附层的熔融温度大于230℃，可避免在加铺沥青面层（由沥青混合料制成）时发生异变。
本发明还提供了一种适用于重载交通条件的复合型防反结构的应用。
专利方案：一种适用于重载交通条件的复合型防反结构的应用，将上述复合型防反结构底面与水泥混凝土基层粘接，再在复合型防反结构顶面上加铺沥青面层。
有益效果：复合型防反结构在工厂制造完毕后运送至现场，该复合型防反结构直接粘接在水泥混凝土基层上，再用沥青面层铺筑，这样防反层无需在施工现场制造，复合型防反结构本身质量不受道路现场施工环境影响，产品的质量统一可控；另外，该复合型防反结构延伸率低，限制变形能力极强，即使初期产生微裂缝也可限制裂缝的进步扩展，防反效果较好。
进一步地，复合型防反结构通过聚氨酯胶粘剂或环氧类胶结料或热沥青或高粘度乳化沥青与水泥混凝土基层粘接。
本发明还提供了一种适用于重载交通条件的复合型防反结构的制造方法。
专利方案：适用于重载交通条件的复合型防反结构的制造方法，包括如下步骤:
①  根据厚度要求定制成型模具；
②  在模具内表面涂刷隔离剂；
③  将高抗拉材料层放置在模具边槽内；
④  浇灌液态的密封粘附材料，待其完全包裹高抗拉材料层，形成密封粘附层；
⑤  静置4h脱模，完成该复合型防反结构的制造。
有益效果:液态的密封粘附材料浇灌至模具中，将高抗拉材料完全包裹，使得高抗拉材料层与外部环境隔绝开来，凝固硬化后形成本复合型防反结构，该方法保证了高强加筋材料在内部不被腐蚀或氧化。
进一步地，密封粘附材料为HZ/ZD-4缩嵌缝材料，液态的HZ/ZD-4缩嵌缝材料常温下与空气接触会快速固化，形成密封粘附层。
进一步地，复合型防反结构的厚度为3mm，能满足普通沥青路面以及重载交通条件下沥青路面的防反性能要求。
进一步地，为了复合型防反结构的美观，隔离剂为无色透明类隔离剂，如透明大豆油、硅油、硅脂等。
附图说明
图1为本发明适用于重载交通条件的复合型防反结构实施例1的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
实施例1
如图1所示：适用于重载交通条件的复合型防反结构，包括不锈钢丝网2，以及将不锈钢丝网2整体包裹的HZ/ZD-4缩嵌缝材料层1。
本实施例公开的复合型防反结构的柔韧性极好，绕中轴弯折180°不会发生变形破坏。使用时将该复合型防反结构底面粘接于水泥混凝土基层上，再在该复合型防反结构顶面加铺沥青面层。需要注意的是，由于沥青面层采用沥青混合料，沥青混合料的温度最高为210℃（高于210℃为废料），因此，上述复合型防反结构可以采用的材料如HZ/ZD-4缩嵌缝材料层、防腐胶层、不锈钢丝网、镀锌铁网、高强碳纤维网、高强塑料网的熔融温度均大于230℃，可以避免本复合型防反结构在加铺沥青面层时发生异变，如出现卷曲、凹陷、坑洞等。
实施例2
适用于重载交通条件的复合型防反结构的应用：使用聚氨酯胶粘剂（或环氧类胶结料或热沥青或高粘度乳化沥青）将实施例1中的复合型防反结构底面粘接于水泥混凝土基层上，再在该复合型防反结构顶面加铺沥青面层。
实施例3
一种适用于重载交通条件的复合型防反结构的制造方法，包括如下步骤：
①  根据厚度要求定制成型模具；
②  在模具内表面涂刷透明大豆油；
③  将不锈钢丝网放置在模具边槽内；
④  常温下向模具边槽浇灌HZ/ZD-4缩嵌缝材料，使其完全包裹粘附在不锈钢丝网上，形成密封粘附层。HZ/ZD-4缩嵌缝材料的固化原理为：HZ/ZD-4缩嵌缝材料密封于塑料桶，常温（25℃左右）下呈流动状态，当遇空气时会发生固化反应。
⑤  静置4h脱模，完成该复合型防反结构的制造，复合型防反结构的最终厚度为3mm。
注：本说明书中“复合型防反结构”为“适用于重载交通条件的复合型防反结构”的简称。“热沥青”指代加热呈熔融状态（约130℃）的普通沥青。 “沥青面层”采用热沥青、碎石和填充料（如矿粉）组成的沥青混合料制成，最高温度约为210℃。“防反层”是“防治反射裂缝层”的简称。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性、基础方法等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。