一種環(huán)保型瀝青路面結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于瀝青路面技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保型瀝青路面結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著空氣質(zhì)量逐漸惡化，霧霾天氣現(xiàn)象出現(xiàn)頻率越來越高，它們?cè)谌藗兒翢o防范 的時(shí)候侵入人體呼吸道和肺葉中，從而引起呼吸系統(tǒng)疾病、心血管系統(tǒng)疾病等，長(zhǎng)期處于這 種環(huán)境還會(huì)誘發(fā)肺癌、心肌缺血及損傷。另外，霧霾天氣還增加了行車的風(fēng)險(xiǎn)，因霧霾天氣 造成的幾十輛車輛連環(huán)追尾的事故屢見不鮮，損失慘重。因此，為了人們的身體健康以及行 車安全，減少霧霾天氣迫在眉睫。
[0003] 霧霾的源頭多種多樣，如各種機(jī)動(dòng)車排放的尾氣、北方冬季燒煤供暖所產(chǎn)生的廢 氣、工業(yè)生產(chǎn)排放的廢氣、建筑工地和道路交通產(chǎn)生的揚(yáng)塵、垃圾焚燒、火山噴發(fā)等，霧霾天 氣通常是多種污染源混合作用形成的。目前，人們已經(jīng)廣泛使用負(fù)離子空氣凈化器，用于凈 化室內(nèi)空氣。但是大環(huán)境中的霧霾問題仍然沒有得到解決。公路的覆蓋面積廣，處于開放 環(huán)境中，如果能夠使公路具備凈化空氣，降解汽車尾氣和空氣中PM2. 5的功能，那么該技術(shù) 就能夠有效緩解霧霾污染。
[0004] 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展一些新材料相繼出現(xiàn)，如負(fù)離子顆粒。負(fù)離子顆粒廣泛應(yīng)用 于紡織、保健品、化妝品等各行各業(yè)，如果將傳統(tǒng)負(fù)離子顆粒應(yīng)用于瀝青路面材料中形成減 霾瀝青路面材料，存在三大技術(shù)難題：（1)傳統(tǒng)負(fù)離子顆粒的抗壓強(qiáng)度難以滿足瀝青路面 的使用要求。如果直接將傳統(tǒng)負(fù)離子顆粒應(yīng)用于瀝青路面，它們會(huì)在使用過程中被汽車碾 碎，嚴(yán)重影響瀝青路面整體承載能力。（2)傳統(tǒng)負(fù)離子顆粒對(duì)汽車尾氣降解作用有限。（3) 負(fù)離子顆粒在路面上面層材料替代哪部分集料，摻加量控制在多少，可以兼顧路面材料的 承載能力和空氣凈化作用。
[0005] 將減霾瀝青路面材料應(yīng)用于路面結(jié)構(gòu)時(shí)，在受到行車荷載和外界環(huán)境因素的影響 時(shí)，其路面結(jié)構(gòu)體系的力學(xué)性能和使用性能發(fā)生較大的變化。如何利用新型路面材料的特 點(diǎn)，在保證路面結(jié)構(gòu)整體承載力的前提下，將它們合理組合解決霧霾問題是需要解決的問 題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有良好的路用性能與環(huán)保性能且經(jīng)濟(jì)高效的 環(huán)保型瀝青路面結(jié)構(gòu)。該環(huán)保型瀝青路面結(jié)構(gòu)能夠?qū)崟r(shí)凈化空氣，降解汽車尾氣和空氣中 的PM2. 5,進(jìn)而達(dá)到更好的減霾效果。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
[0008] 實(shí)用新型實(shí)用新型一種環(huán)保型瀝青路面結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述環(huán)保型瀝青路面 結(jié)構(gòu)包括自上而下依次鋪設(shè)在墊層上的上面層、中面層、下面層以及基層；所述上面層和中 面層采用雙層攤鋪且同時(shí)壓實(shí)的施工方式筑造而成；所述上面層是由減霾瀝青混凝土材料 制備而成的減霾瀝青混凝土上面層；所述中面層是環(huán)氧瀝青混凝土層；所述減霾瀝青混凝 土上面層的厚度為20~25mm。
[0009] 作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所提供的中面層是級(jí)配為公稱最大粒徑13mm的環(huán)氧瀝青 混凝土層；所述中面層的厚度為70mm，20°C抗壓回彈模量為6000~8000Mpa。
[0010] 作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所提供的下面層是瀝青穩(wěn)定碎石混合料層；所述下面層是 級(jí)配為公稱最大粒徑25mm的瀝青穩(wěn)定碎石ATB-25 ;所述下面層厚度為120mm。
[0011] 本實(shí)用新型較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
[0012] 本實(shí)用新型由于采用了上面層和下面層同時(shí)攤鋪同時(shí)壓實(shí)的施工技術(shù)，使得減霾 瀝青混凝土的公稱最大粒徑不在受到其攤鋪厚度的限制，可以采用公稱最大粒徑13_的 AC-13C級(jí)配或公稱最大粒徑16mm的AC-16C級(jí)配，減霾瀝青混凝土的抗車轍性能大大提升。 本實(shí)用新型通過負(fù)離子顆粒成分的改進(jìn)和活性氧化鋁的摻入，提高了傳統(tǒng)負(fù)離子顆粒的抗 壓強(qiáng)度，使得負(fù)離子顆粒的壓碎值能夠滿足路用集料壓碎值的要求。通過加入納米二氧化 鈦提高了負(fù)離子顆粒的汽車尾氣降解作用，避免了汽車尾氣所導(dǎo)致的二次顆粒物污染。通 過將2. 36mm~4. 75mm粒徑范圍的負(fù)離子顆粒摻加到瀝青路面上面層混合料中，并控制負(fù) 離子顆粒摻量小于石料和填料總體積的20%，在保證瀝青路面承載能力的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)瀝青 路面的空氣凈化作用，減少霧霾的作用。實(shí)驗(yàn)表明該減霾瀝青路面材料對(duì)PM2. 5的最佳減 霾效率可達(dá)56yg/m3 ?min。本實(shí)用新型采用的環(huán)氧瀝青混凝土下面層，它是通過在瀝青 中添加熱固性環(huán)氧樹脂和固化劑，經(jīng)固化反應(yīng)而形成的一種強(qiáng)度高、韌性好的瀝青混凝土。 它能與減霾瀝青混凝土上面層形成牢固的粘結(jié)，不因溫度變化和交通荷載的作用而脫開， 20°C抗壓回彈模量為6000~8000Mpa，具有足夠的熱穩(wěn)定性能。本實(shí)用新型減霾瀝青路面 在保證瀝青路面承載能力的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)瀝青路面的空氣凈化作用，減少霧霾的作用。實(shí)驗(yàn)表 明該減霾瀝青路面材料對(duì)PM2. 5的最佳減霾效率可達(dá)56yg/m3 ?min。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本實(shí)用新型所提供的環(huán)保型瀝青路面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 其中：
[0015] 1-墊層；2-基層；3-下面層；4-中面層；5-上面層。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明，但是本實(shí)用新型不僅限于下述的實(shí) 施方式。
[0017] 本實(shí)用新型公開了一種采用減霾瀝青混凝土材料所形成的環(huán)保型瀝青路面結(jié)構(gòu)。 參見圖1，環(huán)保型瀝青路面結(jié)構(gòu)自上而下依次鋪設(shè)有減霾瀝青混凝土上面層5,環(huán)氧瀝青混 凝土中面層4,瀝青穩(wěn)定碎石下面層3 ;減霾瀝青混凝土上面層5、環(huán)氧瀝青混凝土中面層4 及瀝青穩(wěn)定碎石下面層3自上而下筑造在基層2上。減霾瀝青混凝土上面層5和環(huán)氧瀝青 混凝土中面層4是采用雙層攤鋪且同時(shí)壓實(shí)的施工方式筑造形成。這種路面結(jié)構(gòu)既能夠滿 足空氣凈化，減少霧霾作用，并且還具有良好的高溫穩(wěn)定性能，能夠滿足瀝青路面的使用要 求。
[0018] 該減霾瀝青混凝土材料可以由瀝青、石料、填料和負(fù)離子顆粒組成或者在瀝青混 凝土中添加現(xiàn)有的環(huán)保路面抑塵劑以及保濕劑等可以抑制霧霾產(chǎn)生的相關(guān)材料。當(dāng)由瀝 青、石料、填料和負(fù)離子顆粒組成時(shí)，瀝青采用SBS改性瀝青。石料的級(jí)配為AC-13C，粒徑為 0~16mm，其部分2. 36~4. 75mm范圍內(nèi)的石料，用負(fù)離子顆粒替代，負(fù)離子顆粒的摻量控 制在石料和填料總體積的20%以內(nèi)。填料為石灰?guī)r磨制的礦粉。
[0019] 其中所用的負(fù)離子顆粒由下述質(zhì)量份數(shù)配比的原料制成：
[0020] 實(shí)施例1
[0021] 電氣石 45份 納米二氧化鈦 9份 活性氧化鋁 5份 麥飯石 1份 粘土 30份 礦泉水 1.0份。
[0022] 實(shí)施例2
[0023] 電氣石 30份 納米二氧化鈦 12份 活性氧化鋁 8份 麥飯石 3份 粘土 35份 礦泉水 12份。
[0024] 實(shí)施例3
[0025] 電氣石 50份 納米二氧化鈦 5份 活性氧化鋁 3份 麥飯石 1份 粘土 31份 礦泉水 10份。：
[0026] 負(fù)離子顆粒的粒徑為2~5mm。
[0027] 負(fù)離子顆粒的制備工藝是：
[0028] 1)按前述的配比將電氣石、納米二氧化鈦、活性氧化鋁以及麥飯石混合后進(jìn)行納 米加工，形成負(fù)離子粉；
[0029] 2)按前述的配比向步驟1)所得到的負(fù)離子粉中加入粘土及礦泉水，攪拌均勻后， 在2000°C條件下煅燒成型，自然冷卻后形成負(fù)離子顆粒。
[0030] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，上面層5由公稱最大粒徑為13mm的減霾瀝青混凝 土材料構(gòu)造而成，采用SBS改性瀝青，采用級(jí)配為AC-13C。采用負(fù)離子顆粒替代上面層混合 料中2. 36mm~4. 75mm粒徑范圍內(nèi)的石料，按照常規(guī)方法施工，S卩可形成減霾瀝青混凝土上 面層。其中負(fù)離子顆粒的摻量為石料和填料總體積的10% ;上面層5厚度為25_。
[0031] 中面層4由環(huán)氧瀝青混凝土構(gòu)造而成，采用的級(jí)配為公稱最大粒徑13_的密級(jí)配 瀝青混合料AC-13。中面層4厚度為70mm。20°C抗壓回彈模量為6500Mpa。
[0032] 上面層5和中面層4采用雙層攤鋪并且同時(shí)壓實(shí)施工技術(shù)筑造而成。
[0033] 下面層3由瀝青穩(wěn)定碎石混合料構(gòu)造而成，采用的級(jí)配為公稱最大粒徑25mm的瀝 青穩(wěn)定碎石ATB-25。下面層3厚度為120_。
[0034] 基層2由水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石構(gòu)造而成，厚度為400mm。
[0035] 墊層1由水泥穩(wěn)定級(jí)配砂爍構(gòu)造而成，厚度為200mm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種環(huán)保型瀝青路面結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述環(huán)保型瀝青路面結(jié)構(gòu)包括自上而下依 次鋪設(shè)在墊層（1)上的上面層（5)、中面層（4)、下面層（3)以及基層（2);所述上面層（5)和 中面層（4)采用雙層攤鋪且同時(shí)壓實(shí)的施工方式筑造而成；所述上面層（5)是由減霾瀝青 混凝土材料制備而成的減霾瀝青混凝土上面層；所述中面層（4)是環(huán)氧瀝青混凝土層；所 述減霾瀝青混凝土上面層（5)的厚度為20~25mm。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型瀝青路面結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述中面層（4)是級(jí)配為 公稱最大粒徑13mm的環(huán)氧瀝青混凝土層；所述中面層（4)的厚度為70mm，20°C抗壓回彈模 量為 6000~8000Mpa。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)保型瀝青路面結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述下面層（3)是瀝青穩(wěn) 定碎石混合料層；所述下面層（3)是級(jí)配為公稱最大粒徑25mm的瀝青穩(wěn)定碎石ATB-25 ;所 述下面層（3)厚度為120mm〇
【專利摘要】實(shí)用新型公開了一種環(huán)保型瀝青路面結(jié)構(gòu)，環(huán)保型瀝青路面結(jié)構(gòu)包括自上而下依次鋪設(shè)在墊層上的上面層、中面層、下面層以及基層；上面層和中面層采用雙層攤鋪且同時(shí)壓實(shí)的施工方式筑造而成；上面層是由減霾瀝青混凝土材料制備而成的減霾瀝青混凝土上面層；中面層是環(huán)氧瀝青混凝土層；減霾瀝青混凝土上面層的厚度為20～25mm。本實(shí)用新型具有良好的路用性能與環(huán)保性能且經(jīng)濟(jì)高效的優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崟r(shí)凈化空氣，降解汽車尾氣和空氣中的PM2.5，進(jìn)而達(dá)到更好的減霾效果。
【IPC分類】E01C7/26
【公開號(hào)】CN204940037
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520544249
【發(fā)明人】王慧, 趙隊(duì)家, 劉少文, 沈佳, 劉利英
【申請(qǐng)人】山西省交通科學(xué)研究院, 山西交科公路勘察設(shè)計(jì)院
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年7月24日