一种复合型防水黏结层及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110312872.8

申请日:

2011.10.15

公开号:

CN102433817A

公开日:

2012.05.02

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):E01C 7/32申请日:20111015|||公开

IPC分类号:

E01C7/32

主分类号:

E01C7/32

申请人:

交通运输部公路科学研究所; 北京科路泰技术有限公司

发明人:

杨志峰; 王旭东; 张蕾; 郭朝阳; 周兴业; 沈国辉; 李廷刚; 肖倩

地址:

100088 北京市海淀区西土城路8号

优先权:

专利代理机构:

北京兆君联合知识产权代理事务所(普通合伙) 11333

代理人:

胡敬红

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内容摘要

本发明涉及“一种复合型防水黏结层及其制备方法”,属于公路施工技术领域,从下至上它包括如下三个结构层:玻纤土工格栅层,橡胶沥青层和单粒径碎石层,所述玻纤土工格栅为双向经编,每延米纵横向拉伸断裂强度不小于25kN/m,纵横向断裂伸长率不大于4%;所述橡胶沥青为高粘度沥青,洒布量2.0~2.6kg/m2;所述单粒径碎石的粒径范围应在13.2mm~19mm,单粒径碎石中超粒径含量不得超过10%,撒铺面积为60%~85%。本发明的复合型防水黏接层与上承层、下承层之间有较强的粘接能力,而且能整体提高路面结构层层间黏接,防水性能,同时明显提高路面结构整体的抗开裂性能。

权利要求书

1: 复合型防水黏结层, 从下至上包括如下三个结构层 : 玻纤土工格栅层, 橡胶沥青层 和单粒径碎石层, 所述玻纤土工格栅层为双向经编玻纤土工格栅, 所述玻纤土工格栅的每 延米纵横向拉伸断裂强度不小于 25kN/m, 纵横向断裂伸长率不大于 4 %, 所述橡胶沥青 180 ℃时 50 %扭矩对应旋转粘度应为
2: 5Pa.s-
3: 5Pa.s, 洒布量 2.0-2.6kg/m2 ; 所述单粒 径碎石层中单粒径碎石的粒径范围应在 13.2mm-19mm, 单粒径碎石中超粒径含量不得超过 10%, 撒铺面积为 60% -85%。 2. 根据权利要求 1 所述的复合型防水黏结层, 所述玻纤土工格栅的孔径 25-30mm。 3. 权利要求 1 或 2 所述的复合型防水黏结层的制备方法, 包括如下步骤 : (1) 在下 2 承层上铺设固定玻纤土工格栅 ; (2) 洒布热橡胶沥青, 洒布量 2.0-2.6kg/m , 洒布温度 180 ℃ -190 ℃ ; (3) 撒铺碎石, 粒径 13.2-19mm, 撒铺温度为 80-100 ℃, 撒铺量满铺面积的 60-85% ; (4) 碾压, 用胶轮压路机碾压 2-3 遍。
4: 根据权利要求 1 所述的制备方法, 所述固定为玻纤土工格栅自带胶粘接固定或是用 钢钉和铁皮固定于下承层上。
5: 根据权利要求 1 所述的制备方法, 所述铺设应平顺, 拉紧, 横向搭接长度为 10-20cm, 纵向搭接长度宜为 20-30cm, 并根据摊铺方向, 将后一端压在前一端之下。
6: 根据权利要求 1 所述的制备方法, 所述洒布过程中, 包括玻纤土工格栅横向接头和 纵向接头的处理, 在横向接头的位置, 在每次横向接头洒布前采用油毛毡或铁皮沿接头边 缘将已洒铺的路段遮挡覆盖住, 然后再进行施工, 再次施工时要与前次施工紧密衔接, 横向 接缝处沥青不得重叠 ; 在纵向接头施工时, 最外侧喷头与接头边缘线应在同一条线上。
7: 根据权利要求 1 所述的制备方法, 所述单粒径碎石撒铺前需经过拌和楼加热除尘。
8: 根据权利要求 1 所述的制备方法, 所述撒铺采用碎石撒布车, 所述碎石撒布车的载 重轮可适量喷水, 以浸润轮胎为标准, 不可造成自由水流淌在沥青层上。
9: 根据权利要求 1 所述的制备方法, 所述下承层铺设前需清扫, 保证其干净、 干燥。

说明书


一种复合型防水黏结层及其制备方法

    技术领域 本发明属公路工程技术领域, 具体涉及一种路面防水黏结层及其制备方法, 用于 沥青路面结构层、 水泥路面加铺沥青面层结构层、 桥梁及隧道沥青铺装结构层等的层间, 用 于改善路面及桥隧铺装结构层层间联结状态、 提高各路面结构层的整体性, 同时起到防水、 抗裂的作用。对提高路面结构整体抗重载、 延长路面结构与材料使用寿命等有重要作用。
     背景技术
     目前公路工程路面及桥隧用层间处理措施主要有以下几种 : 乳化沥青或改性乳 化沥青粘层 ; 煤油沥青透层或粘层 ; 重交道路石油沥青或改性沥青粘层 ; 碎石封层 ; 细粒 式沥青混凝土或沥青胶砂 ( 也称应力吸收层 ) ; 道桥用防水卷材 ; 道桥用防水涂料等。各 类层间处理措施的设计及使用按照交通行业规范或国家标准等执行 ( 公路沥青路面施工 技术规范 JTGF40-2004、 公路水泥路面施工技术规范 JTG F30-2004、 道桥用防水涂料 JC/ T975-2005、 道桥用改性沥青防水卷材标准 JC/T974-2005)。其中, 改性乳化沥青粘层、 重交 道路石油沥青粘层、 改性沥青 ( 主要指 SBS 改性沥青、 环氧沥青等 ) 黏层、 防水涂料 ( 包括 二阶反应型防水涂料 )、 碎石封层等用作防水黏结层较为广泛。
     对热洒型改性沥青碎石封层而言, 由于采用胶结料种类、 洒布碎石规格等不同, 其 在实体工程中的应用效果也不尽相同。 值得指出的, 目前公路行业, 对热洒型碎石封层的设 计尚未纳入设计规范体系中, 实际应用中最常用的方法是依靠过去的经验, 给定沥青胶结 料洒布量、 碎石粒径及其撒铺量, 在实际施工中根据工程人员经验进行调整。 由于沥青胶结 料粘度的限制, 一般洒布量在 1.5kg/m2 以下, 碎石洒布粒径一般为 10mm 以下, 实际施工中 存在沥青结合料易粘附运输车辆轮胎和摊铺机履带, 给正常施工作业带来干扰和麻烦。
     另外, 将碎石封层作为防水黏结层存在不足之处, 即在路面结构层或桥隧铺装层 大变形条件下, 防止或延缓沥青面层开裂能力不足。
     土工格栅用在路面结构中可提高路面结构层的抗开裂能力。国外, 加拿大 AM 大学 的 Texas 交通学院用其特有的罩面试验仪对玻纤土工格栅加筋罩面做了大量的模拟温度 循环效果的疲劳试验, 试验表明, 加筋的沥青试件其抗裂能力要比未加筋的试件高二倍以 上。 澳大利亚新南威尔士州伍伦贡市政局曾对玻纤土工格栅、 聚丙烯土工格栅、 土工织物及 厚沥青混凝土罩面层等控制反射裂缝的产品进行了现场对比试验, 结论是玻纤土工格栅铺 设方便, 控制反射裂缝效果最为显著, 且造价适中。
     对于玻纤土工格栅的应用, 德国、 美国、 加拿大、 澳大利亚及日本等发达国家, 在高 等级公路、 市政道路及机场道面等要求较高的领域应用相当广泛, 对其作用机理也作了大 量系统研究, 制定了一些相应的设计应用规范。
     土工格栅用在路面结构中提高路面结构的抗开裂能力, 是弥补热洒型改性沥青碎 石封层抗大变形开裂不足的有效途径之一, 土工格栅虽然铺设方便, 但在实际施工格栅上 面的结构层时, 施工运输车辆、 摊铺机等往往对格栅造成损害, 车辆轮胎或摊铺机履带容易 卷起格栅, 给正常施工带来不必要的麻烦。另一方面, 单用土工格栅时, 土工格栅与上下路面结构层间的粘结也比较弱, 容易形成路面结构层间的夹层, 影响路面结构使用寿命。
     综上所述, 针对路面结构层或桥隧铺装结构层特点, 进行复合型防水黏结层的材 料及其制备方法的研发, 有助于提高碎石封层类复合型防水黏结层的实际路用效果, 特别 是在提高层间黏结性能和防水的同时, 提高了路面结构的抗裂性能。这对于提高路面结构 整体承载能力和使用寿命具有重要意义。 发明内容
     本发明是提供一种复合型防水黏结层, 能提高路面结构层层间黏结、 防水性能, 同 时明显提高路面结构整体的抗开裂性能。
     本发明还提供该复合型防水黏结层的制备方法。
     复合型防水黏结层, 从下至上包括如下三个结构层 : 玻纤土工格栅层, 橡胶沥青层 和单粒径碎石层, 所述玻纤土工格栅层为双向经编的玻纤土工格栅, 所述玻纤土工格栅的 每延米纵横向拉伸断裂强度不小于 25kN/m, 纵横向断裂伸长率不大于 4%, 所述橡胶沥青 180 ℃时 50 %扭矩对应旋转粘度应为 2.5Pa.s-3.5Pa.s, 洒布量 2.0-2.6kg/m2 ; 所述单粒 径碎石层中单粒径碎石的粒径范围应在 13.2mm-19mm, 单粒径碎石中超粒径含量不得超过 10%, 撒铺面积为 60% -85%。 所述玻纤土工格栅的孔径 25-30mm。
     上述复合型防水黏结层的制备方法, 包括如下步骤 : (1) 在下承层上铺设固定玻 纤土工格栅 ; (2) 洒布热橡胶沥青, 洒布量 2.0-2.6kg/m2, 洒布温度 180℃ -190℃; (3) 撒铺 碎石, 粒径 13.2-19mm, 撒铺温度为 80-100℃, 撒铺量满铺面积的 60-85%; (4) 碾压, 用胶轮 压路机碾压 2-3 遍。
     所述固定为玻纤土工格栅自带胶粘接固定或是用钢钉和铁皮固定于下承层上。
     所述铺设应平顺, 拉紧, 横向搭接长度为 10-20cm, 纵向搭接长度宜为 20-30cm, 并 根据摊铺方向, 将后一端压在前一端之下。
     所述洒布过程中, 包括玻纤土工格栅横向接头和纵向接头的处理, 在横向接头的 位置, 在每次横向接头洒布前采用油毛毡或铁皮沿接头边缘将已洒铺的路段遮挡覆盖住, 然后再进行施工, 再次施工时要与前次施工紧密衔接, 横向接缝处沥青不得重叠 ; 在纵向接 头施工时, 最外侧喷头与接头边缘线应在同一条线上。
     所述单粒径碎石撒铺前需经过拌和楼加热除尘。
     所述撒铺采用碎石撒布车, 所述碎石撒布车的载重轮可适量喷水, 以浸润轮胎为 标准, 不可造成自由水流淌在沥青层上。
     所述下承层铺设前需清扫, 保证其干净、 干燥。
     本发明复合型防水黏结层由玻纤土工格栅和热洒型沥青碎石封层在一定条件下 (180℃ -190℃高温条件下、 采用重胶轮压路机碾压等 ) 复合粘接而成, 结构型式如下图 1 所 示。本发明选用的玻纤土工格栅具有一定的强度, 保证复合型防水黏接层具有一定的抗开 裂性能, 而沥青是高粘度橡胶沥青, 保证玻纤土工格栅与下承层的粘接牢固, 不分离且在施 工过程中不被车辆粘起, 而且单粒径碎石选用的是较大粒径的碎石, 铺洒量在 60-85%, 其 抗剪强度较高。 本发明的复合型防水黏接层与上承层、 下承层之间有较强的粘接能力, 而且 能整体提高路面结构层层间黏接, 防水性能, 同时明显提高路面结构整体的抗开裂性能。
     该复合型防水黏结层的制备方法, 具体的如下步骤 :
     1) 清扫下承层, 保证其干净、 干燥, 并在下承层上铺设玻纤土工格栅 ;
     2) 洒布热橡胶沥青, 洒布量 2.0-2.6kg/m2, 洒布温度 180℃ -190℃ ;
     3) 撒 铺 碎 石, 粒 径 13.2-19mm, 撒 铺 温 度 为 80-100 ℃, 撒铺量满铺面积的 60-85% ; 撒铺用的碎石需经过拌合楼加热除尘, 保证其干净, 表面无灰尘, 且撒铺时温度在 80-100℃ ;
     4) 碾压成型, 用胶轮压路机碾压 1-3 遍。
     所述固定为玻纤土工格栅自带胶粘接固定或是用钢钉和铁皮固定于基层上。所 述铺设应平顺, 拉紧, 横向搭接长度为 10-20cm, 纵向搭接长度宜为 20-30cm, 并根据摊铺方 向, 将后一端压在前一端之下。
     橡胶沥青的洒布应采用专用的, 可有效控制洒布剂量的, 具有加温、 保温和搅拌功 能的洒布设备。洒布设备在施工前应进行认真清理, 将储油罐中的残油清除干净。在正式 洒布前应进行试洒, 以确定有关施工参数。在正式施工前, 应严格清理有关的施工机械, 特 别是沥青洒布车和碎石撒布车的车轮, 严禁将污染物带上施工断面。
     橡胶沥青洒布时, 应严格按照设计文件中规定的洒铺剂量要求进行洒铺。在洒铺 过程中, 洒布车应保持匀速行驶, 稳定的转速, 以保证洒铺的均匀。橡胶沥青的洒铺温度为 180-190℃。在沥青洒布过程中应注重接头的施工处理, 具体分为横向接头和纵向接头。在 横向接头的位置, 再次施工时既要与前次施工紧密的衔接, 同时也要避免与前次施工断面 重叠。 因此, 当每次洒铺前应用油毛毡或铁皮将已洒铺的路段遮挡覆盖, 避免再次洒铺时造 成沥青的重叠。
     碎石撒铺前应进行必要的试撒, 以确定撒布车料斗的倾角、 车速和标准的撒布量。 在喷洒橡胶沥青后应及时撒布碎石。以便沥青和撒布的石料能有效的粘结、 固定。在大规 模施工时, 根据施工效率, 一般 1 台洒油车配备 2 台碎石洒布车。
     在撒铺碎石时, 除了施工设备配备的操作手外, 每台碎石洒布车应再配备 1-2 名 清洁工, 跟随在撒铺车后, 将散落在外边的碎石清扫干净。
     为了避免碎石洒铺车与粘层沥青产生粘连, 碎石洒布车的载重轮可略微喷洒水, 但洒水量需要严格控制, 以浸润轮胎为标准, 不可造成水在粘结层上流淌。
     在撒铺碎石施工中, 为了保证撒铺的均匀性, 应注意撒布车辆的启动阶段、 纵横向 的交接位置, 不能出现重叠现象, 如造成重叠, 应在胶轮碾压前及时处理。
     碎石撒铺后, 立即用重型胶轮压路机紧跟碎石撒布车碾压成型, 胶轮压路机来回 碾压 1-3 遍。
     碾压成型后应尽快安排沥青混合料的摊铺, 间隔时间不宜超过 24h, 其间应临时封 闭交通, 避免防水粘结层的二次污染。
     本发明复合型防水黏结层具有以下有益效果 :
     1、 防水效果优良, 基本不透水 ;
     2、 路面结构层材料粘结性能优良, 路面结构层层间现场拉拔试验粘结强度在 1.0MPa 以上 ;
     3、 本发明可充分发挥热沥青碎石封层和玻纤格栅两种材料各自在路面结构中的 技术优势, 即热沥青碎石封层优良的层间粘接作用、 玻纤格栅显著的层间加劲作用, 同时玻纤土工格栅与热橡胶沥青碎石封层在 180-190℃高温条件下碾压复合黏结为一个整体, 提 高路面结构服役的整体性以及对水损坏、 开裂等早期损坏现象的免疫能力。
     4、 本发明便捷了玻纤格栅上面的结构层施工操作, 解决了在施工玻纤土工格栅上 面的结构层时, 施工机具易卷起玻纤格栅的难题 ; 另外, 利用橡胶沥青优良的粘结性, 增强 了下承层、 玻纤土工格栅与上承层的粘结性, 有效弥补了玻纤土工格栅与上承层粘结性差 的缺陷。即利用通过在玻纤土工格栅上洒热橡胶沥青 (180℃ -190℃ ), 再在橡胶沥青上撒 铺满铺面积 60-80%的 13.2-19mm 单粒径碎石的技术措施, 充分利用 13.2-19mm 碎石对橡 胶沥青层与运输车辆、 摊铺机的隔离作用, 为上承层施工提供良好的施工平台 ; 同时, 热橡 胶沥青与玻纤土工格栅熔融为一个整体, 上承层施工时橡胶沥青又与上承层熔融为一个整 体, 极大提高了层间粘结性, 弥补了玻纤土工格栅与上承层粘结性差的缺陷。 附图说明
     图 1 复合型防水黏结层结构型式示意图, 1- 下承层, 2- 玻璃纤维格栅层, 3- 橡胶沥青层, 4- 单粒径碎石层, 5- 上承层。 图 2 直剪试验模拟示意图 3- 橡胶沥青层, 6- 钢板 A, 7- 钢板 B, 图中箭头方向为剪切力的方向 ; 图 3 4.75-9.5mm 碎石不同撒布量示意图 图 4 9.5-13.2mm 碎石不同撒布量示意图 图 5 13.2-16mm 碎石不同撒布量示意图 图 6 16-19mm 碎石不同撒布量示意图具体实施方式
     如图 1 所示, 本发明的复合型防水黏结层包括从下承层 1 的层面上起, 从下至上的 玻璃纤维格栅层 2, 橡胶沥青层 3 和单粒径碎石层 4, 上面再辅设上承层 5 即可。
     实施例 1、 橡胶沥青的选用
     采用直剪模拟试验来选用粘度的合理水平, 采用斜剪试验来选用洒布量的合理水 平。现分述如下 :
     直剪模拟试验 : 即采用两块硬度相同的钢板 A6 和钢板 B7 代替路面上承层和下承 层进行直剪试验, 试验模式如图 2, 分别采用粘度不同的橡胶沥青层 3 作为粘层材料。
     粘层材料采用 AH-90# 沥青分别掺加 5%、 10%、 15%、 20%、 25%的 40 目橡胶粉, 从 而得到不同粘度的橡胶沥青, 有关粘度的检测结果见表 1。试验中橡胶沥青的洒铺量均为 2.0kg/m2。
     表1: 橡胶沥青的粘度试验和剪切试验结果
     橡胶沥青胶粉掺量% 剪切强度 (MPa) 180℃旋转粘度 (Pa.s) 5% 0.027 0.6 10% 0.034 1.3 15% 0.040 1.9 20% 0.054 2.8 25% 0.067 3.9试验结果说明, 随着粘层材料橡胶沥青粘度的增加, 层间的抗剪强度水平逐渐增 加。即采用粘度较高的粘层材料对改善层间抗剪强度有利。
     另一方面, 橡胶沥青洒布作业时, 若橡胶沥青粘度太大时, 泵送、 喷洒橡胶沥青难 度较大, 容易造成管道堵塞及洒布不均匀, 根据工程经验, 橡胶沥青洒布时的 180℃旋转粘 度最大不得超过 3.5Pa.s。
     由此得出橡胶沥青 180℃旋转粘度宜为在 3.0±0.5Pa.s, 即 2.5-3.0Pa.s。
     采用不同洒布剂量的橡胶沥青粘层斜剪试验结果来证明合理的洒布量水平。
     试验方法 : 振动成型 φ15×7cm 水泥混凝土试件 5 个, 标养 28d 后按橡胶沥青防水 层设计要求, 清除水泥混凝土表面浮浆, 然后浇洒 180℃橡胶沥青, 并撒布冷却后, 采用静压 法在防水层上成型沥青混凝土。 将试件在 50℃ ±2℃放置 4h, 取出后立即放入压力试验机, 试验机速度 10mm/min。记录试验过程中的最大力及滑移位置。
     试验根据橡胶沥青中橡胶粉的掺量分为 20 %、 25 %两种不同的粘度水平, 180 ℃ 时布氏旋转粘度分别为 : 2.8Pa.s、 3.9Pa.s, 洒布量依次为 0.5kg/m2、 1.0kg/m2、 1.5kg/m2、 2.0kg/m2、 2.5kg/m2、 3.0kg/m2 六个不同的等级。
     斜剪试验结果及橡胶沥青粘度试验结果见下表 2 :
     表2: 不同粘度、 剂量的粘层材料的剪切强度 ( 斜剪强度 MPa)
     试验结果说明, 当橡胶沥青洒布剂量为 2.0kg/m2 和 2.5kg/m2 时, 层间抗剪切强度较好。 因此, 本发明橡胶沥青洒布剂量规定为 2.0-2.6kg/m2 时
     实施例 2
     碎石的撒铺量和规格的选取主要由其欲发挥的作用、 功能决定。防水黏结层中碎 石的主要作用是提供一个施工平台, 便于上承层的施工机械在防水黏结层上施工作业 ; 同 时, 靠碎石一部分嵌入上承层, 另一部分留在防水黏结层, 增加层间抗剪切变形能力。
     撒布的碎石首先要避免施工机械的轮胎与洒铺的沥青直接接触, 避免破坏洒铺的 沥青层。一般工程上使用的重型运输车的轮胎花纹的深度和宽度为 1cm 左右。从图 3- 图 6 看出, 当撒布较细的碎石时, 撒布量应较大, 否则容易粘轮, 破坏沥青层 ; 当撒布较粗的碎 石时, 撒布量应该比较小, 为满铺的 60%左右。
     表3: 不同规格、 不同撒布量碎石平台斜剪试验结果
     表 3 为不同碎石撒铺量的防水黏结层斜剪试验结果。沥青层表面不撒碎石时的抗 剪强度为 1.822MPa。试验结果表明, 撒布碎石后大多数情况下层间的抗剪强度均有不同程 度的提高。当撒布量为 10kg/m2 时, 随着碎石粒径的增加, 抗剪强度逐渐增加, 当碎石粒径 13.2-16mm 时抗剪强度最大, 达到 2.047MPa, 约提高 10%左右 ; 然后随着粒径进一步增大, 抗剪强度迅速下降 ; 当撒布量为 12kg/m2 时, 也有类似的情况。相同规格的碎石, 由于撒铺 量的增加, 抗剪强度均有不同程度的提高, 但并不是碎石越多越好, 存在一个跟粒径大小相 关的最优值。 从 16-19mm 碎石三种不同的撒布量看, 12kg/m2 的抗剪强度最高, 由此推论, 其 它几种规格碎石 4.75-9.5mm、 9.5-13.2mm、 13.2-16mm 也有相类似的规律, 即存在一个最优 值或较优的范围。再者, 在实际工程的路面结构中, 剪切面是水平的, 而不是室内试验中倾斜 45℃, 即当剪切面为水平时, 碎石平台对层间抗剪强度提高的作用更大。本试验中倾角为 45°时 得出撒铺 13.2-16mm 碎石的抗剪强度最优, 由此可以推知, 在实际工程中剪切面倾角为 0° 时, 撒铺的最佳粒径应该大于 13.2-16mm, 譬如为 16-19mm。
     另外, 实际工程中撒布碎石的规格的确定, 以及撒布碎石能否有利于抗剪强度的 提高还有许多影响因素, 如粘层沥青的洒铺量、 沥青面层摊铺厚度, 撒布的石料的质量问题 等。
     鉴 于 此, 本 发 明 中 碎 石 的 粒 径 固 定 为 13.2-19mm, 撒铺量规定为满铺面积的 60-85%, 即一般为 8-12kg/m2。
     实施例 3
     结合某高速公路复合型防水黏结层设计及施工过程, 示例如下 :
     一、 原材料及施工机具
     1、 玻纤土工格栅材料技术指标
     玻纤土工格栅为双向经编, 孔径 25-30mm, 幅宽 2m, 长 50m。每延米纵横向拉伸 断裂强度 32.1kN/m, 纵横向断裂伸长率 2.9 %, 其余技术指标满足 《交通工程土工合成材 料 土工格栅》 (JT/T480-2002) 相关要求, 试验方法按现行 《土工合成材料试验规程》 (JTG E50-2006) 执行。
     2、 橡胶沥青技术指标
     橡胶沥青技术指标检测结果如下。
     表 4 橡胶沥青技术指标
     3、 碎石技术指标 集料要求分二次或三次破碎, 最后一次采用反击式破碎。 表 5 防水黏结层用粗集料 ( 石灰岩 ) 的技术要求
     4、 施工机具 18m3 的电脑自动化控制的橡胶沥青洒布设备 2 台 ( 具有加温保温和搅拌功能 ) ; 碎石撒布车 3-6 台 ; 16-20t 或 26-30t 胶轮压路机 2 台 ; 18t 钢轮压路机 1 台 ; 高压水车 1-2 台 ; 5m3 的空气压缩机 2 台 ; 钢丝清扫车 2 台 ; 吹风机 6 台 ; 同时, 配备施工人员 18 人, 油毛毡若干卷, 以及扫把、 水桶等若干。 二、 下承层清理在防水黏结层施工前应对施工现场进行认真的清理。 应保证下承层干净、 干燥、 无 浮尘状态。
     本工程实例下承层为水泥稳定级配碎石半刚性基层, 首先采用空压机或洒水车清 扫、 冲洗基层表面, 至干净无浮尘 ; 然后用钢丝清扫车清扫、 空压机吹净吹干, 最后结合人工 细部清理, 至干燥、 干净。
     三、 玻纤土工格栅的铺设
     玻 纤 土 工 格 栅 采 用 人 工 铺 筑 法, 应 保 持 铺 设 平 顺, 拉 紧, 横向搭接长度宜为 10-20cm, 纵向搭接长度宜为 20-30cm, 并根据摊铺方向, 将后一端压在前一端之下。在平整 压实的场地上, 安装铺设的格栅其主要受力方向 ( 纵向 ) 应垂直于路堤轴线方向, 铺设要平 整, 无皱折, 并尽量张紧。
     玻纤土工格栅有带自粘胶和不带自粘胶两种, 带自粘胶的可直接在已平整的基层 铺设, 本工程示例采用不带自粘胶的, 采用钢钉和铁皮固定, 固定所用的钢钉不应置于玻纤 格栅骨架上, 否则应重新固定。
     钢轮压路机静压 1-2 遍, 保证格栅与下承层贴合紧密。
     四、 橡胶沥青的洒布 橡胶沥青洒布温度 180-190℃, 洒布量 2.4±0.2kg/m2,
     沥青洒布过程中, 在横向接头的位置, 采用油毛毡沿接头边缘将已洒铺的路段遮 挡覆盖住, 然后再进行施工。在纵向接头施工时, 为保证洒布边缘沥青用量满足设计要求, 保证最外侧喷头与接头边缘线在同一条线上。
     五、 碎石的撒铺
     (1) 认真准备碎石, 严格按设计要求准备符合规格的碎石。
     在撒铺前, 碎石须通过拌合楼进行加热除尘。 其目的一是消除撒布时粉尘对环境、 路面质量的污染, 二是提高碎石的撒布温度, 有利于与沥青的结合。
     碎石加热除尘的温度为 140-160℃ ;
     碎石的撒铺温度为 80-100℃。
     撒铺碎石时, 除了施工设备配备的操作手外, 每台碎石撒布车应再配备 1 ~ 2 名清 洁工, 跟随在撒布车后, 将散落在沥青外边的碎石清扫干净。
     在靠近路缘石和边缘 20cm 左右的宽度, 在不影响摊铺机械运行的位置不撒碎石, 便于层间的粘结。
     为避免碎石撒铺车与粘层沥青产生粘连, 碎石撒铺车的载重轮可适量喷水, 但洒 水量需严格控制, 以浸润轮胎为标准, 不可造成自由水流淌在粘结层上。
     撒铺车辆的启动阶段、 纵横向的交接位置, 不能出现重叠或漏撒现象。 在胶轮压路 机碾压前, 采用人工清理清扫或补撒的方式进行处理。
     六、 碾压成型
     碎石撒铺后, 立即用胶轮压路机紧跟碎石撒布车碾压成型, 胶轮压路机来回碾压 2 遍。
     实验例 : 性能测试
     1、 橡胶沥青防水黏结层经历高温碾压后, 会与上面的沥青面层融为一体, 无法单 独对橡胶沥青防水黏结层进行不透水性试验 ; 同时为更好模拟实际施工过程, 本发明该进
     了建材行业标准道桥用防水涂料 (JC/T975-2005) 中规定的不透水性试验方法。
     试验方法 : 利用 10cm 高车辙板模具振动成型透水混凝土 6cm 厚试件 3 个, 标养 28d 后按橡胶沥青防水层设计要求, 清除水泥混凝土表面浮浆, 铺设玻纤土工格栅, 然后浇洒 180℃橡胶沥青 2.0-2.6kg/m2, 并撒布 13.2 ~ 19mm 粒径碎石 12kg/m2( 满铺面积 65-80% ) 于橡胶沥青面上, 室温冷却后利用车辙成型仪碾压成型 OGFC 透水沥青混凝土, 成型温度为 145 ~ 155℃。室温冷却一天后, 钻芯取 “透水水泥混凝土 + 玻纤土工格栅 + 橡胶沥青防水 黏结层 +OGFC 透水沥青混凝土” 的复合试件, 在试件上固定路面渗水仪并侧面涂蜡, 以防侧 面渗水, 保持 57cm 水柱 30min 后, 观察并记录渗水仪液面高度和试件透水混凝土底部是否 有渗水迹象。
     本发明提供的复合型防水黏结层不透水性试验结果为无渗水迹象, 具有很好的防 水效果。
     2、 路面结构层层间现场拉拔试验
     试验方法 : 上承层施工结束至少 1d 后, 在上承层上选定几处作为现场拉拔试验的 试验位置。 用钻芯机在该位置钻孔, 深度至水泥混凝土桥面下 1-2cm。 钻孔及钻机提升过程 中, 钻机不得碰触芯样, 以免试件遭到破坏。 钻机提离试验位置后, 用棉纱将钻孔处的芯样表面水分小心擦干。待芯样表面干 燥后, 涂抹 302 改性丙烯酸酯胶粘剂, 并与粘结盘粘紧, 待 30min 胶粘剂硬化后再进行拉拔 试验。
     将拉拔试验模具安装好后, 以 5mm/min 速率匀速加载, 直至芯样被拉伸破坏, 记录 拉伸破坏力的大小、 破坏面的位置、 现场试验路表温度。
     按上述试验方法在设置橡胶沥青防水黏结层的某桥面铺装上进行现场拉拔试验, 路表温度为 15℃, 试验结果如下 :
     表 6 橡胶沥青防水粘结层现场拉拔试验结果
     编号 1 2 3 4 5 桩号 K84+465 右 K84+470 右 K84+490 右 K84+495 右 K84+460 右 破坏拉力 (KN) 6.9 5.0 5.8 4.8 5.0 破坏面位置 防水层与桥面 防水层与桥面 防水层与桥面 防水层与桥面 防水层 拉拔面积 (mm2) 7850 7850 7850 7850 7850 拉拔强度 (MPa) 0.88 0.64 0.74 0.61 0.64由上表 6 知, 橡胶沥青防水黏结层现场拉拔试验拉拔强度平均值为 0.70MPa, 最高 达 0.88MPa, 标准偏差 0.099。远大于普通热洒型沥青碎石防水黏结层 0.05-0.2MPa 的拉拔 强度。
     本发明复合型防水黏结层具有以下有益效果 :
     1、 防水效果优良, 基本不透水 ;
     2、 路面结构层材料粘结性能优良, 路面结构层层间现场拉拔试验粘结强度在
     1.0MPa 以上 ;
     3、 本发明可充分发挥热沥青碎石封层和玻纤格栅两种材料各自在路面结构中的 技术优势, 即热沥青碎石封层优良的层间粘接作用、 玻纤格栅显著的层间加劲作用, 同时玻 纤土工格栅与热橡胶沥青碎石封层在 180-190℃高温条件下碾压复合黏结为一个整体, 提 高路面结构服役的整体性以及对水损坏、 开裂等早期损坏现象的免疫能力。
     4、 本发明便捷了玻纤格栅上面的结构层施工操作, 解决了在施工玻纤土工格栅上 面的结构层时, 施工机具易卷起玻纤格栅的难题 ; 另外, 利用橡胶沥青优良的粘结性, 增强 了下承层、 玻纤土工格栅与上承层的粘结性, 有效弥补了玻纤土工格栅与上承层粘结性差 的缺陷。即利用通过在玻纤土工格栅上洒热橡胶沥青 (180℃ -190℃ ), 再在橡胶沥青上撒 铺满铺面积 60-80%的 13.2-19mm 单粒径碎石的技术措施, 充分利用 13.2-19mm 碎石对橡 胶沥青层与运输车辆、 摊铺机的隔离作用, 为上承层施工提供良好的施工平台 ; 同时, 热橡 胶沥青与玻纤土工格栅熔融为一个整体, 上承层施工时橡胶沥青又与上承层熔融为一个整 体, 极大提高了层间粘结性, 弥补了玻纤土工格栅与上承层粘结性差的缺陷。

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1、10申请公布号CN102433817A43申请公布日20120502CN102433817ACN102433817A21申请号201110312872822申请日20111015E01C7/3220060171申请人交通运输部公路科学研究所地址100088北京市海淀区西土城路8号申请人北京科路泰技术有限公司72发明人杨志峰王旭东张蕾郭朝阳周兴业沈国辉李廷刚肖倩74专利代理机构北京兆君联合知识产权代理事务所普通合伙11333代理人胡敬红54发明名称一种复合型防水黏结层及其制备方法57摘要本发明涉及“一种复合型防水黏结层及其制备方法”,属于公路施工技术领域,从下至上它包括如下三个结构层玻纤土工格栅。

2、层,橡胶沥青层和单粒径碎石层,所述玻纤土工格栅为双向经编,每延米纵横向拉伸断裂强度不小于25KN/M,纵横向断裂伸长率不大于4;所述橡胶沥青为高粘度沥青,洒布量2026KG/M2;所述单粒径碎石的粒径范围应在132MM19MM,单粒径碎石中超粒径含量不得超过10,撒铺面积为6085。本发明的复合型防水黏接层与上承层、下承层之间有较强的粘接能力,而且能整体提高路面结构层层间黏接,防水性能,同时明显提高路面结构整体的抗开裂性能。51INTCL19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1页说明书10页附图2页CN102433821A1/1页21复合型防水黏结层,从下至上包括如下三个结。

3、构层玻纤土工格栅层,橡胶沥青层和单粒径碎石层,所述玻纤土工格栅层为双向经编玻纤土工格栅,所述玻纤土工格栅的每延米纵横向拉伸断裂强度不小于25KN/M,纵横向断裂伸长率不大于4,所述橡胶沥青180时50扭矩对应旋转粘度应为25PAS35PAS,洒布量2026KG/M2;所述单粒径碎石层中单粒径碎石的粒径范围应在132MM19MM,单粒径碎石中超粒径含量不得超过10,撒铺面积为6085。2根据权利要求1所述的复合型防水黏结层,所述玻纤土工格栅的孔径2530MM。3权利要求1或2所述的复合型防水黏结层的制备方法,包括如下步骤1在下承层上铺设固定玻纤土工格栅;2洒布热橡胶沥青,洒布量2026KG/M2。

4、,洒布温度180190;3撒铺碎石,粒径13219MM,撒铺温度为80100,撒铺量满铺面积的6085;4碾压,用胶轮压路机碾压23遍。4根据权利要求1所述的制备方法,所述固定为玻纤土工格栅自带胶粘接固定或是用钢钉和铁皮固定于下承层上。5根据权利要求1所述的制备方法,所述铺设应平顺,拉紧,横向搭接长度为1020CM,纵向搭接长度宜为2030CM,并根据摊铺方向,将后一端压在前一端之下。6根据权利要求1所述的制备方法,所述洒布过程中,包括玻纤土工格栅横向接头和纵向接头的处理,在横向接头的位置,在每次横向接头洒布前采用油毛毡或铁皮沿接头边缘将已洒铺的路段遮挡覆盖住,然后再进行施工,再次施工时要与前。

5、次施工紧密衔接,横向接缝处沥青不得重叠;在纵向接头施工时,最外侧喷头与接头边缘线应在同一条线上。7根据权利要求1所述的制备方法,所述单粒径碎石撒铺前需经过拌和楼加热除尘。8根据权利要求1所述的制备方法,所述撒铺采用碎石撒布车,所述碎石撒布车的载重轮可适量喷水,以浸润轮胎为标准,不可造成自由水流淌在沥青层上。9根据权利要求1所述的制备方法,所述下承层铺设前需清扫,保证其干净、干燥。权利要求书CN102433817ACN102433821A1/10页3一种复合型防水黏结层及其制备方法技术领域0001本发明属公路工程技术领域,具体涉及一种路面防水黏结层及其制备方法,用于沥青路面结构层、水泥路面加铺沥。

6、青面层结构层、桥梁及隧道沥青铺装结构层等的层间,用于改善路面及桥隧铺装结构层层间联结状态、提高各路面结构层的整体性,同时起到防水、抗裂的作用。对提高路面结构整体抗重载、延长路面结构与材料使用寿命等有重要作用。背景技术0002目前公路工程路面及桥隧用层间处理措施主要有以下几种乳化沥青或改性乳化沥青粘层;煤油沥青透层或粘层;重交道路石油沥青或改性沥青粘层;碎石封层;细粒式沥青混凝土或沥青胶砂也称应力吸收层;道桥用防水卷材;道桥用防水涂料等。各类层间处理措施的设计及使用按照交通行业规范或国家标准等执行公路沥青路面施工技术规范JTGF402004、公路水泥路面施工技术规范JTGF302004、道桥用防。

7、水涂料JC/T9752005、道桥用改性沥青防水卷材标准JC/T9742005。其中,改性乳化沥青粘层、重交道路石油沥青粘层、改性沥青主要指SBS改性沥青、环氧沥青等黏层、防水涂料包括二阶反应型防水涂料、碎石封层等用作防水黏结层较为广泛。0003对热洒型改性沥青碎石封层而言,由于采用胶结料种类、洒布碎石规格等不同,其在实体工程中的应用效果也不尽相同。值得指出的,目前公路行业,对热洒型碎石封层的设计尚未纳入设计规范体系中,实际应用中最常用的方法是依靠过去的经验,给定沥青胶结料洒布量、碎石粒径及其撒铺量,在实际施工中根据工程人员经验进行调整。由于沥青胶结料粘度的限制,一般洒布量在15KG/M2以下。

8、,碎石洒布粒径一般为10MM以下,实际施工中存在沥青结合料易粘附运输车辆轮胎和摊铺机履带,给正常施工作业带来干扰和麻烦。0004另外,将碎石封层作为防水黏结层存在不足之处,即在路面结构层或桥隧铺装层大变形条件下,防止或延缓沥青面层开裂能力不足。0005土工格栅用在路面结构中可提高路面结构层的抗开裂能力。国外,加拿大AM大学的TEXAS交通学院用其特有的罩面试验仪对玻纤土工格栅加筋罩面做了大量的模拟温度循环效果的疲劳试验,试验表明,加筋的沥青试件其抗裂能力要比未加筋的试件高二倍以上。澳大利亚新南威尔士州伍伦贡市政局曾对玻纤土工格栅、聚丙烯土工格栅、土工织物及厚沥青混凝土罩面层等控制反射裂缝的产品。

9、进行了现场对比试验,结论是玻纤土工格栅铺设方便,控制反射裂缝效果最为显著,且造价适中。0006对于玻纤土工格栅的应用,德国、美国、加拿大、澳大利亚及日本等发达国家,在高等级公路、市政道路及机场道面等要求较高的领域应用相当广泛,对其作用机理也作了大量系统研究,制定了一些相应的设计应用规范。0007土工格栅用在路面结构中提高路面结构的抗开裂能力,是弥补热洒型改性沥青碎石封层抗大变形开裂不足的有效途径之一,土工格栅虽然铺设方便,但在实际施工格栅上面的结构层时,施工运输车辆、摊铺机等往往对格栅造成损害,车辆轮胎或摊铺机履带容易卷起格栅,给正常施工带来不必要的麻烦。另一方面,单用土工格栅时,土工格栅与上。

10、下路说明书CN102433817ACN102433821A2/10页4面结构层间的粘结也比较弱,容易形成路面结构层间的夹层,影响路面结构使用寿命。0008综上所述,针对路面结构层或桥隧铺装结构层特点,进行复合型防水黏结层的材料及其制备方法的研发,有助于提高碎石封层类复合型防水黏结层的实际路用效果,特别是在提高层间黏结性能和防水的同时,提高了路面结构的抗裂性能。这对于提高路面结构整体承载能力和使用寿命具有重要意义。发明内容0009本发明是提供一种复合型防水黏结层,能提高路面结构层层间黏结、防水性能,同时明显提高路面结构整体的抗开裂性能。0010本发明还提供该复合型防水黏结层的制备方法。0011复。

11、合型防水黏结层,从下至上包括如下三个结构层玻纤土工格栅层,橡胶沥青层和单粒径碎石层,所述玻纤土工格栅层为双向经编的玻纤土工格栅,所述玻纤土工格栅的每延米纵横向拉伸断裂强度不小于25KN/M,纵横向断裂伸长率不大于4,所述橡胶沥青180时50扭矩对应旋转粘度应为25PAS35PAS,洒布量2026KG/M2;所述单粒径碎石层中单粒径碎石的粒径范围应在132MM19MM,单粒径碎石中超粒径含量不得超过10,撒铺面积为6085。0012所述玻纤土工格栅的孔径2530MM。0013上述复合型防水黏结层的制备方法,包括如下步骤1在下承层上铺设固定玻纤土工格栅;2洒布热橡胶沥青,洒布量2026KG/M2,。

12、洒布温度180190;3撒铺碎石,粒径13219MM,撒铺温度为80100,撒铺量满铺面积的6085;4碾压,用胶轮压路机碾压23遍。0014所述固定为玻纤土工格栅自带胶粘接固定或是用钢钉和铁皮固定于下承层上。0015所述铺设应平顺,拉紧,横向搭接长度为1020CM,纵向搭接长度宜为2030CM,并根据摊铺方向,将后一端压在前一端之下。0016所述洒布过程中,包括玻纤土工格栅横向接头和纵向接头的处理,在横向接头的位置,在每次横向接头洒布前采用油毛毡或铁皮沿接头边缘将已洒铺的路段遮挡覆盖住,然后再进行施工,再次施工时要与前次施工紧密衔接,横向接缝处沥青不得重叠;在纵向接头施工时,最外侧喷头与接头。

13、边缘线应在同一条线上。0017所述单粒径碎石撒铺前需经过拌和楼加热除尘。0018所述撒铺采用碎石撒布车,所述碎石撒布车的载重轮可适量喷水,以浸润轮胎为标准,不可造成自由水流淌在沥青层上。0019所述下承层铺设前需清扫,保证其干净、干燥。0020本发明复合型防水黏结层由玻纤土工格栅和热洒型沥青碎石封层在一定条件下180190高温条件下、采用重胶轮压路机碾压等复合粘接而成,结构型式如下图1所示。本发明选用的玻纤土工格栅具有一定的强度,保证复合型防水黏接层具有一定的抗开裂性能,而沥青是高粘度橡胶沥青,保证玻纤土工格栅与下承层的粘接牢固,不分离且在施工过程中不被车辆粘起,而且单粒径碎石选用的是较大粒径。

14、的碎石,铺洒量在6085,其抗剪强度较高。本发明的复合型防水黏接层与上承层、下承层之间有较强的粘接能力,而且能整体提高路面结构层层间黏接,防水性能,同时明显提高路面结构整体的抗开裂性能。说明书CN102433817ACN102433821A3/10页50021该复合型防水黏结层的制备方法,具体的如下步骤00221清扫下承层,保证其干净、干燥,并在下承层上铺设玻纤土工格栅;00232洒布热橡胶沥青,洒布量2026KG/M2,洒布温度180190;00243撒铺碎石,粒径13219MM,撒铺温度为80100,撒铺量满铺面积的6085;撒铺用的碎石需经过拌合楼加热除尘,保证其干净,表面无灰尘,且撒铺。

15、时温度在80100;00254碾压成型,用胶轮压路机碾压13遍。0026所述固定为玻纤土工格栅自带胶粘接固定或是用钢钉和铁皮固定于基层上。所述铺设应平顺,拉紧,横向搭接长度为1020CM,纵向搭接长度宜为2030CM,并根据摊铺方向,将后一端压在前一端之下。0027橡胶沥青的洒布应采用专用的,可有效控制洒布剂量的,具有加温、保温和搅拌功能的洒布设备。洒布设备在施工前应进行认真清理,将储油罐中的残油清除干净。在正式洒布前应进行试洒,以确定有关施工参数。在正式施工前,应严格清理有关的施工机械,特别是沥青洒布车和碎石撒布车的车轮,严禁将污染物带上施工断面。0028橡胶沥青洒布时,应严格按照设计文件中。

16、规定的洒铺剂量要求进行洒铺。在洒铺过程中,洒布车应保持匀速行驶,稳定的转速,以保证洒铺的均匀。橡胶沥青的洒铺温度为180190。在沥青洒布过程中应注重接头的施工处理,具体分为横向接头和纵向接头。在横向接头的位置,再次施工时既要与前次施工紧密的衔接,同时也要避免与前次施工断面重叠。因此,当每次洒铺前应用油毛毡或铁皮将已洒铺的路段遮挡覆盖,避免再次洒铺时造成沥青的重叠。0029碎石撒铺前应进行必要的试撒,以确定撒布车料斗的倾角、车速和标准的撒布量。在喷洒橡胶沥青后应及时撒布碎石。以便沥青和撒布的石料能有效的粘结、固定。在大规模施工时,根据施工效率,一般1台洒油车配备2台碎石洒布车。0030在撒铺碎。

17、石时,除了施工设备配备的操作手外,每台碎石洒布车应再配备12名清洁工,跟随在撒铺车后,将散落在外边的碎石清扫干净。0031为了避免碎石洒铺车与粘层沥青产生粘连,碎石洒布车的载重轮可略微喷洒水,但洒水量需要严格控制,以浸润轮胎为标准,不可造成水在粘结层上流淌。0032在撒铺碎石施工中,为了保证撒铺的均匀性,应注意撒布车辆的启动阶段、纵横向的交接位置,不能出现重叠现象,如造成重叠,应在胶轮碾压前及时处理。0033碎石撒铺后,立即用重型胶轮压路机紧跟碎石撒布车碾压成型,胶轮压路机来回碾压13遍。0034碾压成型后应尽快安排沥青混合料的摊铺,间隔时间不宜超过24H,其间应临时封闭交通,避免防水粘结层的。

18、二次污染。0035本发明复合型防水黏结层具有以下有益效果00361、防水效果优良,基本不透水;00372、路面结构层材料粘结性能优良,路面结构层层间现场拉拔试验粘结强度在10MPA以上;00383、本发明可充分发挥热沥青碎石封层和玻纤格栅两种材料各自在路面结构中的技术优势,即热沥青碎石封层优良的层间粘接作用、玻纤格栅显著的层间加劲作用,同时玻说明书CN102433817ACN102433821A4/10页6纤土工格栅与热橡胶沥青碎石封层在180190高温条件下碾压复合黏结为一个整体,提高路面结构服役的整体性以及对水损坏、开裂等早期损坏现象的免疫能力。00394、本发明便捷了玻纤格栅上面的结构层。

19、施工操作,解决了在施工玻纤土工格栅上面的结构层时,施工机具易卷起玻纤格栅的难题;另外,利用橡胶沥青优良的粘结性,增强了下承层、玻纤土工格栅与上承层的粘结性,有效弥补了玻纤土工格栅与上承层粘结性差的缺陷。即利用通过在玻纤土工格栅上洒热橡胶沥青180190,再在橡胶沥青上撒铺满铺面积6080的13219MM单粒径碎石的技术措施,充分利用13219MM碎石对橡胶沥青层与运输车辆、摊铺机的隔离作用,为上承层施工提供良好的施工平台;同时,热橡胶沥青与玻纤土工格栅熔融为一个整体,上承层施工时橡胶沥青又与上承层熔融为一个整体,极大提高了层间粘结性,弥补了玻纤土工格栅与上承层粘结性差的缺陷。附图说明0040图。

20、1复合型防水黏结层结构型式示意图,00411下承层,2玻璃纤维格栅层,3橡胶沥青层,4单粒径碎石层,5上承层。0042图2直剪试验模拟示意图00433橡胶沥青层,6钢板A,7钢板B,图中箭头方向为剪切力的方向;0044图347595MM碎石不同撒布量示意图0045图495132MM碎石不同撒布量示意图0046图513216MM碎石不同撒布量示意图0047图61619MM碎石不同撒布量示意图具体实施方式0048如图1所示,本发明的复合型防水黏结层包括从下承层1的层面上起,从下至上的玻璃纤维格栅层2,橡胶沥青层3和单粒径碎石层4,上面再辅设上承层5即可。0049实施例1、橡胶沥青的选用0050采用。

21、直剪模拟试验来选用粘度的合理水平,采用斜剪试验来选用洒布量的合理水平。现分述如下0051直剪模拟试验即采用两块硬度相同的钢板A6和钢板B7代替路面上承层和下承层进行直剪试验,试验模式如图2,分别采用粘度不同的橡胶沥青层3作为粘层材料。0052粘层材料采用AH90沥青分别掺加5、10、15、20、25的40目橡胶粉,从而得到不同粘度的橡胶沥青,有关粘度的检测结果见表1。试验中橡胶沥青的洒铺量均为20KG/M2。0053表1橡胶沥青的粘度试验和剪切试验结果0054橡胶沥青胶粉掺量510152025剪切强度MPA00270034004000540067180旋转粘度PAS0613192839说明书C。

22、N102433817ACN102433821A5/10页70055试验结果说明,随着粘层材料橡胶沥青粘度的增加,层间的抗剪强度水平逐渐增加。即采用粘度较高的粘层材料对改善层间抗剪强度有利。0056另一方面,橡胶沥青洒布作业时,若橡胶沥青粘度太大时,泵送、喷洒橡胶沥青难度较大,容易造成管道堵塞及洒布不均匀,根据工程经验,橡胶沥青洒布时的180旋转粘度最大不得超过35PAS。0057由此得出橡胶沥青180旋转粘度宜为在3005PAS,即2530PAS。0058采用不同洒布剂量的橡胶沥青粘层斜剪试验结果来证明合理的洒布量水平。0059试验方法振动成型157CM水泥混凝土试件5个,标养28D后按橡胶沥。

23、青防水层设计要求,清除水泥混凝土表面浮浆,然后浇洒180橡胶沥青,并撒布冷却后,采用静压法在防水层上成型沥青混凝土。将试件在502放置4H,取出后立即放入压力试验机,试验机速度10MM/MIN。记录试验过程中的最大力及滑移位置。0060试验根据橡胶沥青中橡胶粉的掺量分为20、25两种不同的粘度水平,180时布氏旋转粘度分别为28PAS、39PAS,洒布量依次为05KG/M2、10KG/M2、15KG/M2、20KG/M2、25KG/M2、30KG/M2六个不同的等级。0061斜剪试验结果及橡胶沥青粘度试验结果见下表20062表2不同粘度、剂量的粘层材料的剪切强度斜剪强度MPA00630064试。

24、验结果说明,当橡胶沥青洒布剂量为20KG/M2和25KG/M2时,层间抗剪切强度较好。0065因此,本发明橡胶沥青洒布剂量规定为2026KG/M2时0066实施例20067碎石的撒铺量和规格的选取主要由其欲发挥的作用、功能决定。防水黏结层中碎石的主要作用是提供一个施工平台,便于上承层的施工机械在防水黏结层上施工作业;同时,靠碎石一部分嵌入上承层,另一部分留在防水黏结层,增加层间抗剪切变形能力。0068撒布的碎石首先要避免施工机械的轮胎与洒铺的沥青直接接触,避免破坏洒铺的沥青层。一般工程上使用的重型运输车的轮胎花纹的深度和宽度为1CM左右。从图3图6看出,当撒布较细的碎石时,撒布量应较大,否则容。

25、易粘轮,破坏沥青层;当撒布较粗的碎石时,撒布量应该比较小,为满铺的60左右。0069表3不同规格、不同撒布量碎石平台斜剪试验结果0070说明书CN102433817ACN102433821A6/10页80071表3为不同碎石撒铺量的防水黏结层斜剪试验结果。沥青层表面不撒碎石时的抗剪强度为1822MPA。试验结果表明,撒布碎石后大多数情况下层间的抗剪强度均有不同程度的提高。当撒布量为10KG/M2时,随着碎石粒径的增加,抗剪强度逐渐增加,当碎石粒径13216MM时抗剪强度最大,达到2047MPA,约提高10左右;然后随着粒径进一步增大,抗剪强度迅速下降;当撒布量为12KG/M2时,也有类似的情况。

26、。相同规格的碎石,由于撒铺量的增加,抗剪强度均有不同程度的提高,但并不是碎石越多越好,存在一个跟粒径大小相关的最优值。从1619MM碎石三种不同的撒布量看,12KG/M2的抗剪强度最高,由此推论,其它几种规格碎石47595MM、95132MM、13216MM也有相类似的规律,即存在一个最优值或较优的范围。0072再者,在实际工程的路面结构中,剪切面是水平的,而不是室内试验中倾斜45,即当剪切面为水平时,碎石平台对层间抗剪强度提高的作用更大。本试验中倾角为45时得出撒铺13216MM碎石的抗剪强度最优,由此可以推知,在实际工程中剪切面倾角为0时,撒铺的最佳粒径应该大于13216MM,譬如为161。

27、9MM。0073另外,实际工程中撒布碎石的规格的确定,以及撒布碎石能否有利于抗剪强度的提高还有许多影响因素,如粘层沥青的洒铺量、沥青面层摊铺厚度,撒布的石料的质量问题等。0074鉴于此,本发明中碎石的粒径固定为13219MM,撒铺量规定为满铺面积的6085,即一般为812KG/M2。0075实施例30076结合某高速公路复合型防水黏结层设计及施工过程,示例如下0077一、原材料及施工机具00781、玻纤土工格栅材料技术指标0079玻纤土工格栅为双向经编,孔径2530MM,幅宽2M,长50M。每延米纵横向拉伸断裂强度321KN/M,纵横向断裂伸长率29,其余技术指标满足交通工程土工合成材料土工格。

28、栅JT/T4802002相关要求,试验方法按现行土工合成材料试验规程JTGE502006执行。00802、橡胶沥青技术指标0081橡胶沥青技术指标检测结果如下。0082表4橡胶沥青技术指标0083说明书CN102433817ACN102433821A7/10页9008400853、碎石技术指标0086集料要求分二次或三次破碎,最后一次采用反击式破碎。0087表5防水黏结层用粗集料石灰岩的技术要求008800894、施工机具009018M3的电脑自动化控制的橡胶沥青洒布设备2台具有加温保温和搅拌功能;0091碎石撒布车36台;00921620T或2630T胶轮压路机2台;009318T钢轮压路机。

29、1台;0094高压水车12台;00955M3的空气压缩机2台;0096钢丝清扫车2台;0097吹风机6台;0098同时,配备施工人员18人,油毛毡若干卷,以及扫把、水桶等若干。0099二、下承层清理说明书CN102433817ACN102433821A8/10页100100在防水黏结层施工前应对施工现场进行认真的清理。应保证下承层干净、干燥、无浮尘状态。0101本工程实例下承层为水泥稳定级配碎石半刚性基层,首先采用空压机或洒水车清扫、冲洗基层表面,至干净无浮尘;然后用钢丝清扫车清扫、空压机吹净吹干,最后结合人工细部清理,至干燥、干净。0102三、玻纤土工格栅的铺设0103玻纤土工格栅采用人工铺。

30、筑法,应保持铺设平顺,拉紧,横向搭接长度宜为1020CM,纵向搭接长度宜为2030CM,并根据摊铺方向,将后一端压在前一端之下。在平整压实的场地上,安装铺设的格栅其主要受力方向纵向应垂直于路堤轴线方向,铺设要平整,无皱折,并尽量张紧。0104玻纤土工格栅有带自粘胶和不带自粘胶两种,带自粘胶的可直接在已平整的基层铺设,本工程示例采用不带自粘胶的,采用钢钉和铁皮固定,固定所用的钢钉不应置于玻纤格栅骨架上,否则应重新固定。0105钢轮压路机静压12遍,保证格栅与下承层贴合紧密。0106四、橡胶沥青的洒布0107橡胶沥青洒布温度180190,洒布量2402KG/M2,0108沥青洒布过程中,在横向接头。

31、的位置,采用油毛毡沿接头边缘将已洒铺的路段遮挡覆盖住,然后再进行施工。在纵向接头施工时,为保证洒布边缘沥青用量满足设计要求,保证最外侧喷头与接头边缘线在同一条线上。0109五、碎石的撒铺01101认真准备碎石,严格按设计要求准备符合规格的碎石。0111在撒铺前,碎石须通过拌合楼进行加热除尘。其目的一是消除撒布时粉尘对环境、路面质量的污染,二是提高碎石的撒布温度,有利于与沥青的结合。0112碎石加热除尘的温度为140160;0113碎石的撒铺温度为80100。0114撒铺碎石时,除了施工设备配备的操作手外,每台碎石撒布车应再配备12名清洁工,跟随在撒布车后,将散落在沥青外边的碎石清扫干净。011。

32、5在靠近路缘石和边缘20CM左右的宽度,在不影响摊铺机械运行的位置不撒碎石,便于层间的粘结。0116为避免碎石撒铺车与粘层沥青产生粘连,碎石撒铺车的载重轮可适量喷水,但洒水量需严格控制,以浸润轮胎为标准,不可造成自由水流淌在粘结层上。0117撒铺车辆的启动阶段、纵横向的交接位置,不能出现重叠或漏撒现象。在胶轮压路机碾压前,采用人工清理清扫或补撒的方式进行处理。0118六、碾压成型0119碎石撒铺后,立即用胶轮压路机紧跟碎石撒布车碾压成型,胶轮压路机来回碾压2遍。0120实验例性能测试01211、橡胶沥青防水黏结层经历高温碾压后,会与上面的沥青面层融为一体,无法单独对橡胶沥青防水黏结层进行不透水。

33、性试验;同时为更好模拟实际施工过程,本发明该进说明书CN102433817ACN102433821A9/10页11了建材行业标准道桥用防水涂料JC/T9752005中规定的不透水性试验方法。0122试验方法利用10CM高车辙板模具振动成型透水混凝土6CM厚试件3个,标养28D后按橡胶沥青防水层设计要求,清除水泥混凝土表面浮浆,铺设玻纤土工格栅,然后浇洒180橡胶沥青2026KG/M2,并撒布13219MM粒径碎石12KG/M2满铺面积6580于橡胶沥青面上,室温冷却后利用车辙成型仪碾压成型OGFC透水沥青混凝土,成型温度为145155。室温冷却一天后,钻芯取“透水水泥混凝土玻纤土工格栅橡胶沥青。

34、防水黏结层OGFC透水沥青混凝土”的复合试件,在试件上固定路面渗水仪并侧面涂蜡,以防侧面渗水,保持57CM水柱30MIN后,观察并记录渗水仪液面高度和试件透水混凝土底部是否有渗水迹象。0123本发明提供的复合型防水黏结层不透水性试验结果为无渗水迹象,具有很好的防水效果。01242、路面结构层层间现场拉拔试验0125试验方法上承层施工结束至少1D后,在上承层上选定几处作为现场拉拔试验的试验位置。用钻芯机在该位置钻孔,深度至水泥混凝土桥面下12CM。钻孔及钻机提升过程中,钻机不得碰触芯样,以免试件遭到破坏。0126钻机提离试验位置后,用棉纱将钻孔处的芯样表面水分小心擦干。待芯样表面干燥后,涂抹30。

35、2改性丙烯酸酯胶粘剂,并与粘结盘粘紧,待30MIN胶粘剂硬化后再进行拉拔试验。0127将拉拔试验模具安装好后,以5MM/MIN速率匀速加载,直至芯样被拉伸破坏,记录拉伸破坏力的大小、破坏面的位置、现场试验路表温度。0128按上述试验方法在设置橡胶沥青防水黏结层的某桥面铺装上进行现场拉拔试验,路表温度为15,试验结果如下0129表6橡胶沥青防水粘结层现场拉拔试验结果0130编号桩号破坏拉力KN破坏面位置拉拔面积MM2拉拔强度MPA1K84465右69防水层与桥面78500882K84470右50防水层与桥面78500643K84490右58防水层与桥面78500744K84495右48防水层与桥。

36、面78500615K84460右50防水层78500640131由上表6知,橡胶沥青防水黏结层现场拉拔试验拉拔强度平均值为070MPA,最高达088MPA,标准偏差0099。远大于普通热洒型沥青碎石防水黏结层00502MPA的拉拔强度。0132本发明复合型防水黏结层具有以下有益效果01331、防水效果优良,基本不透水;01342、路面结构层材料粘结性能优良,路面结构层层间现场拉拔试验粘结强度在说明书CN102433817ACN102433821A10/10页1210MPA以上;01353、本发明可充分发挥热沥青碎石封层和玻纤格栅两种材料各自在路面结构中的技术优势,即热沥青碎石封层优良的层间粘接。

37、作用、玻纤格栅显著的层间加劲作用,同时玻纤土工格栅与热橡胶沥青碎石封层在180190高温条件下碾压复合黏结为一个整体,提高路面结构服役的整体性以及对水损坏、开裂等早期损坏现象的免疫能力。01364、本发明便捷了玻纤格栅上面的结构层施工操作,解决了在施工玻纤土工格栅上面的结构层时,施工机具易卷起玻纤格栅的难题;另外,利用橡胶沥青优良的粘结性,增强了下承层、玻纤土工格栅与上承层的粘结性,有效弥补了玻纤土工格栅与上承层粘结性差的缺陷。即利用通过在玻纤土工格栅上洒热橡胶沥青180190,再在橡胶沥青上撒铺满铺面积6080的13219MM单粒径碎石的技术措施,充分利用13219MM碎石对橡胶沥青层与运输车辆、摊铺机的隔离作用,为上承层施工提供良好的施工平台;同时,热橡胶沥青与玻纤土工格栅熔融为一个整体,上承层施工时橡胶沥青又与上承层熔融为一个整体,极大提高了层间粘结性,弥补了玻纤土工格栅与上承层粘结性差的缺陷。说明书CN102433817ACN102433821A1/2页13图1图2图3说明书附图CN102433817ACN102433821A2/2页14图4图5图6说明书附图CN102433817A。

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