一种耐磨抗裂型复合封层路面结构的制作方法

本实用新型属于路面养护材料及技术领域，涉及一种耐磨抗裂型复合封层路面结构。

背景技术：

我国高速公路已经进入养护阶段，各种预防性养护措施被应用。还原剂封层、沥再生、具有还原功能的雾封层等养护手段具有施工简单、快速开放交通等优点，但是这些养护措施为薄层结构，抗滑性低、寿命短，含砂雾封层在使用初期可以提高其抗滑性，但耐磨性差，成本高。碎石封层、超薄磨耗层、稀浆封层和微表处等薄层罩面可有效改善路面抗滑性，提高防水性能，只能应用在路面病害轻微的道路上，不具备还原老化沥青及抗裂的功能。复合封层是指将两种或两种以上的封层技术结合，使其具有多种功能，恢复道路表面功能，提高使用寿命。

中国专利号(申请号201010567413.x)公开了一种雾封层沥青乳液外加剂及其使用方法，该沥青乳液外加剂具有再生功能，但是加入雾封层中抗滑性能下降较快。中国专利号(申请号201720420021.8)公开了一种抗裂橡胶沥青复合封层，该复合封层包括至少两层单粒径碎石层，上层碎石粒径小于下层碎石粒径，在相邻两层碎石层之间设有橡胶沥青封层，最底层的碎石层与沥青路面之间设有橡胶沥青封层，该法的橡胶沥青具有较好的低温性能，能够抵抗反射裂缝，但是橡胶沥青撒布温度在180℃～190℃，施工困难，且橡胶沥青易离析，需随用随制。中国专利号(申请号201220032295.7和201210022722.8)公开了一种高性能橡胶沥青复合封层，该复合封层包括橡胶沥青粘结层、碎石层、微表处，同样具有上述缺点。中国专利号(申请号201110335727.1)公布的一种用于路面养护的复合封层，包括砂料层以及乳化沥青材料层，砂为玄武岩、辉绿岩、金刚砂等，粒径在1.18～2.36mm，其实质上也是一种含砂雾封层，使用1～2年后路面抗滑性能急剧下降。中国专利号(申请号201510231122.6)公开的预养护试验路开普封层的方法，采用sbs橡胶双改性沥青碎石封层为下承层，微表处为面层，具有优良的抗滑性和封水效果，但是双改性沥青制备程序复杂，温度较高、环保性差、施工困难、成本高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种耐磨抗裂型复合封层路面结构，该路面具有抗滑性高、耐磨性好，成本低及使用寿命场的特点，且施工流程简单。

为达到上述目的，本实用新型所述的耐磨抗裂型复合封层路面结构包括自下到上依次分布的沥青路面、自修复封层及表层，其中，表层为雾封层或者抗滑降噪微表处层，自修复封层包括自下到上依次分布的活性乳化沥青层、若干碎石层及乳化沥青粘结层，其中，相邻碎石层之间设置有改性乳化沥青层或改性沥青层。

自上到下，各碎石层中碎石的粒径逐渐增大。

自修复封层的厚度小于等于3.5cm。

碎石层的层数为三层，自上到下，各碎石层中碎石的粒径分别为2.36mm-4.75mm、4.75mm-9.5mm及9.5mm-13.2mm

活性乳化沥青层的活性乳化沥青用量为1.5kg/m²-1.8kg/m²，乳化沥青粘结层的乳化沥青用量为0.8kg/m²-1.0kg/m²，改性乳化沥青层的改性乳化沥青用量为1.3kg/m²-2.2kg/m²，改性沥青层的改性沥青用量为1.3kg/m²-2.2kg/m²。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的耐磨抗裂型复合封层路面结构包括自下到上依次分布的沥青路面、自修复封层及表层，其中，表层为雾封层或者抗滑降噪微表处层，自修复封层包括自下到上依次分布的活性乳化沥青层、若干碎石层及乳化沥青粘结层，其中，相邻碎石层之间设置有改性乳化沥青层或改性沥青层，所述自修复封层具有还原、抗裂功能，抗滑降噪微表处层或雾封层具有抗裂、抗滑、降噪、主动融雪、耐老化等功能，活性乳化沥青层可以常温施工，活性乳化沥青可以渗透到原路面，以还原老化沥青恢复活性，采用碎石层，可有效抵抗反射裂缝，在碎石封层上摊铺抗滑降噪微表处层或雾封层，可有效防止“飞石”。在抗滑降噪微表处层或雾封层中加入tio2和抗凝冰剂，以实现耐老化及主动融雪功能，通过调整抗滑降噪微表处层的级配，以实现抗滑降噪功能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为活性乳化沥青作用原理图。

其中，1为沥青路面、2为活性乳化沥青层、3为碎石层、4为改性乳化沥青层或改性沥青层、5为表层、6为乳化沥青粘结层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参考图1，本实用新型所述的耐磨抗裂型复合封层路面结构包括自下到上依次分布的沥青路面1、自修复封层及表层5，其中，表层5为雾封层或者抗滑降噪微表处层，自修复封层包括自下到上依次分布的活性乳化沥青层2、若干碎石层3及乳化沥青粘结层6，其中，相邻碎石层3之间设置有改性乳化沥青层或改性沥青层4。

自上到下，各碎石层3中碎石的粒径逐渐增大。

自修复封层的厚度小于等于3.5cm。

碎石层3的层数为三层，自上到下，各碎石层3中碎石的粒径分别为2.36mm-4.75mm、4.75mm-9.5mm及9.5mm-13.2mm。

活性乳化沥青层2的活性乳化沥青用量为1.5kg/m²-1.8kg/m²，乳化沥青粘结层6的乳化沥青用量为0.8kg/m²-1.0kg/m²，改性乳化沥青层的改性乳化沥青用量为1.3kg/m²-2.2kg/m²，改性沥青层的改性沥青用量为1.3kg/m²-2.2kg/m²。

活性乳化沥青的原材料质量百分配比为：沥青乳化剂0.4％-1％、基质或改性沥青55％-70％、老化沥青修复剂3％-5％、修复助剂0.5％-1％、改性剂2.0％-6.0％、盐酸0.4％-1％、稳定剂0.3％-1％，余量为水。

活性乳化沥青的制备过程为：

1)制备改性乳化沥青；

将沥青乳化剂加入到40℃-70℃的水中，用盐酸调整ph值至1.5-2.5，并搅拌均匀，再加入改性剂和稳定剂，得乳化剂水溶液，然后将基质或改性沥青加热到110℃-155℃，再与乳化剂水溶液一起加入到胶体磨中，乳化1min-2min，得改性乳化沥青；

2)活性剂制备过程；

将老化沥青修复剂与修复助剂混合，再在50℃-60℃下采用搅拌20min-30min，并于10min内升至试验温度，得老化沥青修复乳化剂，然后将老化沥青修复乳化剂溶于热水中，得水溶液，搅拌均匀，使其在5min内降温至试验温度，再将该水溶液置于50℃-80℃的水浴锅内保温，再搅拌分散，得活性剂，其中，搅拌分散过程中的转速为500r/min-1000r/min，时间为15min-40min；

3)将步骤1)得到的改性乳化沥青与步骤2)得到的活性剂混合，密封保存，得活性乳化沥青。

沥青乳化剂为lt-ck1阳离子快裂乳化剂、jl-c01阳离子中裂沥青乳化剂、ck-60阳离子快裂沥青乳化剂、bh-z1阳离子中裂沥青乳化剂、bh-z2阳离子中裂沥青乳化剂中的任意一种；

改性剂为丁苯胶乳改性剂；

稳定剂为羧乙基纤维素、氯化钙及聚乙烯醇中的一种或几种的混合物。

修复助剂为乙醇、正丁醇、n-甲基吡咯烷酮、环己醇、n,n-二甲基乙酰胺及1,4-二氧六环中的一种或几种的混合物。

老化沥青修复乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚op系列、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯t系列、蓖麻油聚氧乙烯醚el系列或脂肪醇聚氧乙烯醚o系列，其中，烷基酚聚氧乙烯醚op系列为烷基酚聚氧乙烯醚op-9、烷基酚聚氧乙烯醚op-10或烷基酚聚氧乙烯醚op-13；聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯t系列为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯t40或聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯t80；蓖麻油聚氧乙烯醚el系列为蓖麻油聚氧乙烯醚el-40或蓖麻油聚氧乙烯醚el-60；脂肪醇聚氧乙烯醚o系列为脂肪醇聚氧乙烯醚o-9、脂肪醇聚氧乙烯醚o-10或脂肪醇聚氧乙烯醚o-15。

抗滑降噪微表处层由质量份数为30-60份的基质沥青、1-3份的纳米tio2、4-8份的抗凝冰剂掺量、0.4-1份的沥青乳化剂及2.0-6.0份的改性剂制备而成。

活性剂可按任意比例加入到改性乳化沥青中，成为活性乳化沥青。改性乳化沥青制备时采用阳离子乳化剂，与集料的粘附性较好，活性剂制备时采用非离子乳化剂，溶于水时不发生离解，在溶液中不是以离子状态存在，所以稳定性高，与其他类型的乳化剂相容性好，在固体表面不发生强烈吸附，易于流动，且活性剂的活性成分沥青再生剂内均含有渗透剂，当活性乳化沥青洒布在路面后，改性乳化沥青中的沥青残留在路表，水分蒸发，而活性剂渗入路面以下，起到还原老化沥青、恢复沥青活性的作用，其原理如图2所示。

所述的抗滑、降噪功能是通过调整抗滑降噪微表处层的级配实现，通过分形理论和试验综合确定的抗滑降噪微表处层的级配范围如表2所示：

表2

所述的抗滑降噪微表处层的级配增加了7mm筛孔，控制粗细集料的比例，在保证抗滑性能的同时降低噪声，利用湿轮磨耗试验仪和hs6288e多功能噪声分析仪进行室内试验，扣除仪器自身的噪声，采用低噪声级配可降低噪声2-3db，bpn在77-81之间。

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