[发明专利]一种界面粘结材料和基于该材料的白改黑加铺结构及其施工工艺

说明书

【技术领域】

本发明属于道路加铺改造领域，具体涉及一种界面粘结材料和基于该材料的白改黑加铺结构及其施工工艺。

【背景技术】

水泥混凝土路面由于强度高、稳定性好、耐久性强、养护费用低等特点而被广泛应用，2014年，在我国已铺装的路面当中，沥青混凝土路面所占公路总里程的比重为19％，水泥混凝土占比为38％，至今仍是我国公路的主要路面组成结构。然而由于车辆流量大、重载超载现象普遍存在，加之水泥混凝土脆性大、易收缩开裂等性能，造成水泥混凝土路面出现裂缝、唧泥、孔洞和错台等病害，严重影响水泥混凝土路面的使用寿命和行车舒适性、安全性。针对水泥混凝土路面日益突显的问题，采用在水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土层的方式(俗称“白改黑”)得到广泛应用，其施工简单，可有效改善水泥混凝土路面的使用性能，延长使用寿命。

加铺沥青混凝土层的水泥混凝土路面涉及刚性、柔性两种路面结构形式，水泥混凝土和沥青混凝土具有不同的弹性模量、线膨胀系数、泊松比等材料性能，当温度发生变化时，由于材料性能的差异，沥青混凝土层和旧水泥混凝土层之间的界面容易产生拉应力，当层间粘结力较低且小于拉应力的时候，两层间即会发生相对滑移，甚至导致沥青混凝土层从水泥混凝土层脱离，造成路面由原来整体受力变成两薄层受力，路面的路用性能变差，难以保持良好的工作状态；此外，由于旧水泥混凝土路面存在接缝，使得沥青混凝土层在这些位置上极易出现反射裂缝，路面积水则会通过裂缝渗入到层间，当层间界面防水性能差时，水分会进一步侵入到基层，在车辆荷载作用下，不仅会冲刷基层，产生唧浆破坏，而且还会湿软地基，使得路面的承载能力下降。

在汽车起动、急刹车或者行驶在有坡度的路上时，车轮对沥青混凝土层的水平推力较大，容易使沥青面层产生水平方向的滑动位移，而水泥混凝土路面作为刚性结构，不能同步产生滑动位移，无法和沥青面层作为一个整体性结构来抵抗水平推力，造成沥青面层单层超负荷受力，最终导致加铺后路面再次产生推移、松散和拥抱等病害。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种粘结性能好、能够整体受力，避免粘结后层间相对滑移的界面粘结材料和基于该材料的白改黑加铺结构及其施工工艺。

针对以上问题，本发明界面粘结材料采用的技术方案是：

按质量份数计，包括以下组份：干粉20～60份；改性乳化沥青100份、硅橡胶乳液20～40份和聚氨酯改性环氧树脂材料10～30份。

进一步地，所述的干粉按质量份计，包括以下原料：水泥100份，膨胀剂20～30份，破乳剂1.0～1.5份和消泡剂1.0～2.0份。

进一步地，所述的水泥为普通硅酸盐水泥和快硬硫酸盐水泥按质量比为3:1混合均匀所得；所述的膨胀剂为HEA膨胀剂、AEA膨胀剂或HEA膨胀剂和AEA膨胀剂按质量比为1:1形成的混合膨胀剂；所述的破乳剂为AR型破乳剂、SP型破乳剂或AE型破乳剂；所述的消泡剂为聚硅氧烷消泡剂或GP型消泡剂。

进一步地，所述的改性乳化沥青为SBS高聚物改性乳化沥青。

进一步地，所述的硅橡胶乳液是一种交联型的柔性防水乳液。

进一步地，所述的聚氨酯改性环氧树脂材料是E-42型聚氨酯改性环氧树脂材料。

本发明基于界面粘结材料的白改黑加铺结构的技术方案是：

包括水泥混凝土层，以及在水泥混凝土层上设置的沥青混凝土层，水泥混凝土层和沥青混凝土层之间设置有由界面粘结材料摊铺形成的界面粘结层，其中，所述的界面粘结层的弹性模量介于沥青混凝土层和水泥混凝土层之间。

进一步地，所述水泥混凝土层的上表面为凹凸状，其中的凹处填充有与界面粘结层相同的粘结材料，形成过渡层。

本发明白改黑加铺结构的施工工艺的技术方案是：

包括以下步骤：

1)首先检查水泥混凝土层的路面，进行清理；

2)对清理后的水泥混凝土层的路面进行拉毛处理；

3)按质量份数取界面粘结材料的各组份进行拌合，然后摊铺在水泥混凝土层的路面上，在水泥混凝土层上依次形成过渡层和界面粘结层，并在界面粘结层的上表面同步摊铺碾压沥青混凝土，形成沥青混凝土层，完成加铺结构的施工。

进一步地，所述的步骤3)中，拌合过程为：首先将干粉和改性乳化沥青倒入搅拌机中搅拌均匀，然后再加入聚氨酯改性环氧树脂材料和硅橡胶乳液继续搅拌直至混合均匀。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：