[发明专利]一种道路路面或机场道面铺装结构的制备方法

说明书

本发明公开了一种道路路面或机场道面铺装结构的制备方法，包括：S10在混凝土搅拌筒中，加入粗集料、细集料和水泥，形成混合物；S20向混合物中加入水、减水剂和消泡剂，形成混凝土拌合物；S30向混凝土拌合物中加入纤维，得到纤维混凝土拌合物；S40将纤维混凝土拌合物和促凝早强剂加入离心机的管模中，运行离心机，使纤维混凝土拌合物沿管模内壁均匀分布，且内部形成空腔；然后逐步提高转速，制备出管状的新拌铺装结构；S50管状的新拌铺装结构初凝后，将新拌铺装结构取出并摊平，形成矩形状的新拌铺装结构；S60新拌铺装结构终凝后，对新拌铺装结构养护，从而制成铺装结构预制块。该制备方法能制备出性能梯度分布的铺装结构。

技术领域

本发明属于道路材料领域，具体来说，涉及一种道路路面或机场道面铺装结构的制备方法。

背景技术

道路路面、机场道面常采用水泥混凝土作为道路路面和机场道面材料，水泥混凝土具有其原材料来源广泛、制作工艺简便，应用方便等优点。然而水泥混凝土路面板、道面板也存在抗拉强度低、韧性差和裂缝易扩展等缺点，混凝土的抗弯拉强度比抗压强度低得多，在轮载作用下当弯拉应力超过混凝土的极限抗弯拉强度时，水泥混凝土面板便会产生断裂破坏，且在荷载重复作用下，由于疲劳效应混凝土板会在低于其极限抗弯拉强度时出现破坏。此外，混凝土板厚度方向的温差会使板产生温度翘曲应力，对混凝土板受力不利。水泥混凝土是脆性材料，它在断裂时的相对拉伸变形很小，对地基变形的适应能力不足，土基和基层的变形对混凝土板的影响很大，不均匀的基础变形会造成混凝土板与基层脱空，产生过大的弯拉应力。根据《公路水泥混凝土路面设计规范JTGD40-2011》，进行水泥混凝土路面设计时，取混凝土板的抗弯拉强度作为设计指标，满足荷载疲劳应力与温度疲劳翘曲应力之和不超过混凝土的抗弯拉强度。水泥混凝土机场道面设计与路面设计类似，根据板边临界荷位处的弯拉应力来进行设计。由于水泥混凝土的这些特点，加上环境因素(水分等)的作用，容易造成由板底开裂向上扩展形成的裂缝，以及板底脱空现象，进而导致断板等严重病害，这些缺点严重影响了混凝土路面(道面)面层材料的耐久性和使用寿命，因此改善水泥混凝土路面(道面)材料的性能，尤其是抗弯拉性能显得尤为重要。

实际水泥混凝土路面(道面)在车辆荷载(飞机荷载)作用下，由于水泥混凝土为脆性材料，抗压模量高，而抗拉强度远低于抗压强度，所以首要考虑水平拉应力的影响。荷载作用下路面(道面)面层内水平应力状况可以简述为：上部区域受高压应力、中部区域为应力过渡区域、下部区域受高拉应力，从上至下为最大水平压应力到最大水平拉应力逐渐过渡，尤其是在底部对混凝土的抗拉性能要求最高。然而普通的混凝土由于施工时为均匀拌和，可以视为均质的材料，其各个位置的力学性能基本一致，水泥混凝土板力学性能沿着板厚方向是无变化的，这并不符合路面(道面)面层内部的实际应力分布的特点，尤其是抗拉强度沿厚度方向一致，在实际荷载作用下水泥混凝土板板底处产生的最大拉应力易超过抗拉强度而产生裂缝而破坏。另外，普通水泥混凝土为脆性材料，变形能力较差，其弹性模量远高于基层(如水泥稳定粒料)，因而两者之间的变形协调能力较差，致使混凝土板板底容易因脱空而产生过大的弯拉应力，进而导致开裂破坏。所以，对路面(道面)面层结构的性能改善使其力学性能能够渐变，更为契合混凝土路面(道面)面层的实际受力状况，并且降低混凝土路面(道面)面层底部的模量并增强其变形性能，使其与基层具有良好的变形协调能力，以满足路面(道面)的使用要求具有重要研究意义。

发明内容

技术问题：本发明实施例所要解决的技术问题是：提供一种道路路面或机场道面铺装结构的制备方法，能够制备出性能梯度分布的铺装结构。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明实施例采用如下的技术方案：

一种上述的道路路面或机场道面铺装结构的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

S10：在混凝土搅拌筒中，加入粗集料、细集料和水泥，形成混合物；干拌混合物，使得各组分混合均匀；

S20：向混合物中加入水、减水剂和消泡剂，然后搅拌，形成混凝土拌合物；