[发明专利]一种预制沥青混凝土面层卷的制备方法及其卷曲设备

说明书

技术领域

本发明涉及道路桥梁技术领域，尤其涉及一种预制沥青混凝土面层卷的制备方法及设备。

背景技术

钢桥面铺装不同于一般公路沥青混凝土路面，它直接铺设在正交异性钢桥面板上。由于正交异性钢桥面板柔度大，以及在行车荷载与温度、风载、地震等自然因素的共同影响下，其受力和变形较公路路面或机场道面复杂，尤其在重型车辆荷载作用下，钢桥面板局部变形更大。在桥面板各纵向加劲肋、纵隔板、横肋(或横隔板)与桥面板焊接处会出现明显应力集中，这导致铺装层受力更加复杂和不利。

钢桥面铺装除了要满足普通路面对沥青混凝土的基本要求之外，还应具有与正交异性钢桥桥面的结构特点和使用条件相适应的技术性能，具体包括以下几点性能：(1)足够的强度及合理的厚度、(2)优良的变形协调性、(3)层间粘结性能、(4)高温稳定性和抗裂性能、(5)耐久性能、(6)抗滑性和平整性。

目前用于钢桥面铺装的材料主要有浇注式沥青混合料、改性SMA混合料、环氧沥青混合料三种铺装材料。铺装结构主要有同质单层、同质双层和异质双层三种结构。浇筑式沥青混凝土铺装时温度高达210～260℃，钢板易受热变形，对铺装材料的变形追从性能要求很高，比较容易出现裂缝。同时，使用自流性铺装的浇筑式沥青混凝土无法在坡度较大的钢桥面上铺装。环氧沥青混凝土铺装要求桥面不含任何杂质、尘埃和水分，且在施工完成后需两个月左右的时间才能开放交通，实施条件苛刻，实际应用中往往达不到预期效果。SMA混凝土与钢板的层间结合问题不能得到理想的解决，普通改性沥青粘度较低，造成混凝土抗剪能力不够，容易出现推移等现象。SMA混凝土同时需要振动碾压，在桥面共振的情况下极易造成压实度不足的现象，从而引起早期病害的产生。

目前钢桥面的铺装程序通常都是在施工现场将沥青混合料进行拌合、摊铺、碾压，从而形成沥青混凝土面层，再经过后期的养护，使沥青混凝土面层最终完成化学反应过程，而用预先制备好的沥青混凝土面层直接对钢桥面进行铺装还未见报道。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术的存在的问题，提供一种预制沥青混凝土面层卷的制备方法，采用该方法制备的预制沥青混凝土面层卷直接对钢桥面进行铺装，不仅避免了在施工现场对沥青混凝土进行拌合、摊铺、碾压及养护等工艺过程，节省了铺装时间，减少了工序，而且制备的预制沥青混凝土面层可以抑制裂缝的产生，具有良好的抗车辙性能和抗渗水性能。

为实现本发明的上述目的，本发明一方面提供一种预制沥青混凝土面层卷的制备方法，包括如下步骤：

将改性剂、液态沥青、集料、填料和纤维混合搅拌形成可卷曲沥青混凝土；

将所述可卷曲沥青混凝土进行摊铺处理，之后进行碾压处理，形成可卷曲沥青混凝土层；

利用卷曲设备对所述可卷曲沥青混凝土层进行卷曲处理，将所述卷曲沥青混凝土层卷绕成预制沥青混凝土面层卷。

其中，所述可卷曲沥青混凝土的制备方法包括如下步骤：

(1)在搅拌条件下，将改性剂与预热的集料混合，搅拌均匀，形成第一混合物料；

(2)向第一混合物料中加入液态沥青，搅拌均匀，形成第二混合物料；

(3)向第二混合物料中加入纤维，搅拌均匀，形成第三混合物料；

(4)向第三混合物料中加入填料，搅拌均匀，即得。

其中，所述步骤(1)-(4)中的搅拌温度为165-205℃，搅拌时间为25-85s。

其中，所述摊铺处理的温度为140-180℃。

其中，所述碾压处理包括对摊铺好的所述可卷曲沥青混凝土依次进行初压、复压和终压处理，其中，所述初压处理的温度为130-170℃；所述复压处理的温度为110-160℃；所述终压处理的温度为50-80℃。

其中，所述卷曲处理的温度为10-50℃，卷曲处理的速度为0.5-5m/min。

其中，每卷预制沥青混凝面层卷长10m～200m，宽0.1m～3.75m。

其中，所述改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体、乙烯-辛烯共聚物弹性体、石油树脂、环烷油、蜡以及辅剂的混合物；所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体和乙烯-辛烯共聚物弹性体的混合物占改性剂总体质量的40～70％。

特别是，所述辅剂包括：增塑剂、稳定剂、抗氧化剂和抗车辙剂。

其中，所述液态沥青为液态基质沥青或液态SBS改性沥青。

其中，所述集料由粗集料和细集料组成；所述粗集料为玄武岩和灰绿岩；所述细集料为石灰岩；

所述填料为石灰岩矿粉。