專利名稱：：路面低噪聲微表處功能層及其施工方法
技術領域：
：本發明屬于高速公路及市政道路的凝結性鋪面
技術領域：
，具體涉及到用幾種不同材料室內配合比設計和在現場鋪筑的鋪面技術。
背景技術：
：微表處功能層是采用專用設備將聚合物改性乳化瀝青、集料、填料、水和添加劑按一定配比拌和成稀漿混合料并迅速攤鋪到原路面上，在攤鋪后可在較短時間內開放交通的薄層結構，簡稱微表處。是一種經濟、快捷、有效的路面預防養護技術，它具有和易性好、施工快、施工季節長、勞動強度低、粘附力強、密實性高、無污染等許多優點，而且還可以改善路面外觀，對路面起到起到保護、磨損、防滑等作用。但微表處功能層在使用過程中存在的一個很大的技術問題就是噪聲較高，由于微表處功能層攤鋪厚度只有lcm，最大公稱粒徑為9.5mm，最大粒徑針片狀石料的長度會大于lOmm，而且按照現行微表處級配制的混合料又沒有足夠的填充集料對其周圍進行填充，微表處稀混合料攤鋪后這些石料有可能"豎立"起來，在工作面中會形成凸起，當車輛行駛到這些凸起之處時，輪胎與凸起石料產生撞擊，使得行駛車輛產生激振，最終導致微表處路面車內、車外噪聲增大。
發明內容本發明所要解決的一個技術問題在于克服上述微表處功能層的缺點，提供一種設路用性能好、耐磨性能好、抗滑性能好、噪聲污染小的路面低噪聲微表處功能層。本發明所要解決的另一個技術問題在于提供一種路面低噪聲微表處功能層的施工方法。解決上述技術問題所采用的技術方案它是由下述重量份配比的原料鋪筑成集料100份橡膠粉36份SBR陽離子改性乳化瀝青1519份水泥14份助劑0.40.8份水714份。上述配比中的集料是粒徑為58mm的中粗石屑料、粒徑為36mm的中細石屑、粒徑為0.0753腦的細石屑料的混合料，在其配比中，粒徑為58ram的中粗石屑料與粒徑為36mm中細石屑料、粒徑為0.0753mm的細石屑料的重量比為l:1.52:33.5;橡膠粉采用襥陽市金利化工有限公司常溫研磨法粉碎的30目的橡膠粉；SBR陽離子改性乳化瀝青的油水比為62y。，由河南省威森德道路材料有限公司生產；水泥為325#普通硅酸鹽水泥或425#普通硅酸鹽水泥；助劑為河南省威森德道路材料有限公司生產的質量濃度為80%的El慢裂快凝型乳化劑乳液;配比中的水包括SBR陽離子改性乳化瀝青及助劑中所含的水。鋪筑本發明路面低噪聲微表處功能層所用原料的優選重量份配比是集料100份.橡膠粉35份SBR陽離子改性乳化瀝青1618份水泥13份助劑0.50.8份水713份。鋪筑本發明路面低噪聲微表處功能層所用原料的最佳重量份配比是:集料100份橡膠粉4份SBR陽離子改性乳化瀝青17份.水泥2份助劑0.6份水10份。本發明配比中的集料是粒徑為58mm的中粗石屑料、粒徑為36mm的中細石屑、粒徑為0.0753mm的細石屑料的混合料，在其配比中，粒徑為58mm的中粗石屑料與粒徑為36ram中細石屑料、粒徑為0.0753腿的細石屑料的最佳重量比為1:1.7:4;本發明路面低噪聲微表處功能層的厚度為810mm。上述路面低噪聲微表處功能層的施工方法如下1、清掃路面清掃路面上的松散材料、泥土、雜草、油污以及其他雜物。2、放樣劃線沿攤鋪方向劃出控制線。3、攤鋪罩面將微表處攤鋪車開至施工起點，對準控制線，放下攤鋪箱，調整攤鋪箱使其周邊與原路面貼緊，按預先設定的重量配比將集料、SBR陽離子改性乳化瀝青、橡膠粉、填料、水和添加劑注入攤鋪箱內，并攪拌成流動狀態的乳液砂漿，將乳液砂漿用微表處攤鋪車攤鋪在路面上。4、碾壓當混合料初步成型時采用10噸左右的輪胎壓路機噴水碾壓1-2遍，厚度為810腿。5、.初期養護(1)禁止一切車輛和行人通行。(2)在交叉路口處的封層，進行撒砂保護。(3)當抗滑磨耗層的粘聚力大于2.0N'M時，開放交通。(4)現場清理。6、質量檢驗除按交通部發布的《公路路基路面現場測試規程》JTJ059-95進行檢測外，還對特定測試車輛通過測試路段，對其車內車外噪聲進行檢測，檢驗合格后移交使用。本發明路面低噪聲微表處功能層與現有的微表處功能層相比，在原料配比中采用了橡膠粉，不同粒徑的石屑集料配比以及不同原料的配比，解決了瀝青路面對行車車輛所產生的噪聲污染的技術問題，保留了現有微表處功能層的防水性能好、耐磨性能好的優點。本發明路面低噪聲微表處功能層及其施工方法經過大量的實驗室研究試驗以及在瀝青路面上進行了現場鋪筑試^，試驗結果表明，采用本發明原料及其重量配比以及施工方法攤鋪的路面低噪聲微表處功能層，完全符合交通部部頒標準路用性能要求。本發明路面低噪聲微表處功能層具有設計合理、噪聲低、防水性能好、耐磨性能好等優點，可在新建瀝青路面和舊瀝青路面的維修進行推廣使用。具體實施例方式下面結合實施例對本發明進一步詳細說明，但本發明不限于這些實施例。實施例1以100kg集料為例在瀝青路面上鋪筑成厚度為810mm的路面低噪聲微表處功能層所用的原料及其重量配比如下-粒徑為58mm的中粗石屑料15kg粒徑為36mm的中細石屑料25kg粒徑為0.0753mm的細石屑料60kg橡膠粉4kgSBR陽離子改性乳化瀝青17kg325ft普通硅酸鹽水泥2kgEl陽離子慢裂快凝型乳化劑乳液0.6kg水10kg。本實施例粒徑為58rnrn的中粗石屑料、粒徑為36rnrn的中細石屑、粒徑為0.0753ran的細石屑料混合成集料，在其配比中，粒徑為58rnrn的中粗石屑料與粒徑為36rnrn的中細石屑、粒徑為0.0753mrn的細石屑料的重量比為1:1.7:4。SBR陽離子改性乳化瀝青的油水比為60y。，由河南省威森德道路材料有限公司生產；橡膠粉采用濮陽市金利化工有限公司常溫研磨》去粉碎的30目的橡膠粉；325#普通硅酸鹽水泥也可用425#普通硅酸鹽水泥替換，用量與325#普通硅酸鹽水泥相同；El陽離子慢裂快凝型乳化劑乳液的質量濃度為80%，由河南省威森德道路材料有限公司生產；配比中的水包括SBR陽離子改性乳化瀝青以及El陽離子慢裂快凝型乳化劑乳液中所含的水。其施工方法如下1、清掃路面清掃路面上的松散材料、泥土、雜草、油污以及其他雜物。2、放樣劃線沿攤鋪方向考lj出控制線。3、攤鋪照面將微表處攤鋪車幵至施工起點，對準控制線，放下攤鋪箱，調整攤鋪箱使其周邊與原路面貼緊，按預先設定的重量配比或體積配比將集料、聚合物改性陽離子乳化瀝青、橡膠粉、填料、水和添加劑注入攤鋪箱內，并攪拌成流動狀態的乳液砂漿，將乳液砂漿用微表處攤鋪車攤鋪在路面上。4、碾壓'當混合料初步成型時采用10噸左右的輪胎壓路機噴水碾壓1-2遍，厚度為810臓o5、初期養護(1)禁止一切車輛和行人通行。(2)在交叉路口處的封層，進行撒砂保護。(3)當抗滑磨耗層的粘聚力大于2.0N'M時，開放交通。(4)現場清理。6、質量檢驗除按交通部發布的《公路路基路面現場測試規程》JTJ059-95進行檢測，并對特定測試車輛通過測試路段，對其車內車外噪聲進行檢測，檢驗合格后移交使用&實施例2以100kg集料為例在瀝青路面上鋪筑成厚度為810mm的路面低噪聲微表處功能層所用的原料及其重量配比如下粒徑為58mm的中粗石屑料18.18kg粒徑為36mm的中細石屑料27.27kg粒徑為0.0753mm的細石屑料54.55kg橡膠粉3kgSBR陽離子改性乳化瀝青325ft普通硅酸鹽水泥El陽離子慢裂快凝型乳化劑乳液水15kg1kg0.4kg本實施例粒徑為58rnrn的中粗石屑料、粒徑為36rnrn的中細石屑、粒徑為0.0753mm的細石屑料混合成集料，在其配比中，粒徑為58mm的中粗石屑料與粒徑為36ram的中細石屑、粒徑為0.0753mm的細石屑料的重量比為1:1.5:3。所用的其它原料與實施例l相同，用量不相同。以100kg集料為例在瀝青路面上鋪筑成厚度為810mm的路面低噪聲微表處功能層所用的原料及其重量配比如下-本實施例粒徑為58mm的中粗石屑料、粒徑為36mm的中細石屑、粒徑為0.0753證的細石屑料混合成集料，在其配比中，粒徑為58mm的中粗石屑料與粒徑為36mm的中細石屑、粒徑為0.0753ram的細石屑料的重量比為1:2:3.5。所用的其它原料與實施例l相同，用量不相同。其施工方法與實施例l相同。為了確定本發明最佳配比及其施工方法，發明人進行了大量的實驗室研究試驗，各種試驗情況如下-實驗儀器濕輪磨耗試驗儀，型號為WTAT-120，由美國生產；負荷輪碾壓試驗儀，型號為GYFN567-355，由河南省高遠公路養護設備有限公司生產；離子電荷測定儀，型號為GYCY050007，由河南省高遠公路養護設備有限公司實施例3粒徑為58mm的中粗石屑料粒徑為36mm的中細石屑料粒徑為0.0753腿的細石屑料橡膠粉SBR陽離子改性乳化瀝青325ft普通硅酸鹽水泥El陽離子慢裂快凝型乳化劑乳液水15.38kg30.77kg53.85kg6kg19kg4kg0.8kg14kg。10生產；電腦全自動瀝青針入度儀，型號為ZBZR-V，由江蘇省沭陽縣公路檢測儀器設備廠生產；水平延度儀，型號為GYSY2000A，由河南省高遠公路養護設備有限公司生產；全自動瀝青軟化點試驗儀，型號為SYD-2806E，由江蘇省沭陽縣公路檢測儀器設備廠生產。1、原料配比確定路審低噪聲微表處功能層原料配比確定實驗主要包括原材料選擇、集料級配確定、最佳瀝青用量確定、最佳含水量確定實驗。(1)級配確定按照交通部部頒標準JTGE42-2005《公路工程集料試驗規程》T0302-2005以及T0327-2005試驗方法對粒徑為58腿的中粗石屑料、粒徑為36mm的中細石屑料和粒徑為0.0753mm的細石屑料進行篩分試驗，當粒徑為58mm的中粗石屑料、粒徑為36mm的中細石屑料、粒徑為0.0753腿的細石屑料的重量比為l:1.7:4時，混合級配連續性較好，級配上限、下限、中值以及合成級配的通過率見l。表l集料篩分結果<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>(2)SBR陽離子改性乳化瀝青用量及橡膠粉加量的確定本試驗所采用的SBR陽離子改性乳化瀝青用量的油水比為62%。①濕輪磨耗試驗選用集料質量14.0%、15.0%、16.0%、17.0%、18.0%、19.0%、20.0%的SBR陽離子改性乳化瀝青用量，集料質量的3%、4%、5%、6%、7%的橡膠粉用量為試驗組。取橡膠粉0,03kg、0.04kg、0.05kg、0.06kg、0.07kg5組，每組分別加入SBR陽離子改性乳化瀝青0.14kg、0.15kg、0.16kg、0.17kg、0.18kg、0.19kg、0.2kg。共35個試驗點，每個試驗點制作三個試件進行平行試驗。每個試件其余材料用量為粒徑為58irai的玄武巖中粗石屑料0.15kg，粒徑為36mm的玄武巖中細石屑料0.25kg,0.0753mm的玄武巖細石屑料0.6kg,集料共重lkg;325tt普通硅酸鹽水泥0.02kg，質量濃度為80%的El陽離子慢裂快凝型乳化劑乳液0.006kg。根據拌和試驗確定外加水量。將稱量好的橡膠粉加入集料中，按照交通部部頒標準JTJ052-2000《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》中的T0752—1993試件成型方法成型試件105個，試件尺寸為①279腿X6腿，將試件放入60。C士3。C的烘箱內烘至恒重，并按照交通部部頒標準JTJ052-2000《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》中的T0752—1993試驗方法采用濕輪磨耗試驗儀進行試驗，測定1小時的磨耗值。試魚和計算結果見表2。②負荷輪粘附砂試驗選用集料質量14.0%、15,0%、16.0%、17.0%、18.0%、19.0%、20.0%的SBR陽離子改性乳化瀝青用量，集料質量3%、4%、5%、6%、7%的橡膠粉用量為試驗組。制作試件所用的原料及其重量配比與實驗①相同。將稱量好的橡膠粉加入集料中，按照交通部部頒標準JTJ052-2000《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》中的T0755—2000試件成型方法成型試件105個，試件尺寸為50mmX380mmX12mm,將試件放入60°C土3。C的烘箱內烘至恒重，'并按照交通部部頒標準JTJ052-2000《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》中的T0755—2000試驗方法采用負荷輪碾壓試驗儀進行試驗，測定粘砂值。試驗和計算結果見表2。表2磨耗值和粘附砂量與油石比對應表<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>由表2可見，隨著橡膠粉摻量的增加混合料的耐磨耗性能明顯下降，當橡膠粉摻量超過集料質量的6%時，磨耗值過大，且混合料穩定性差，結合以往經驗橡膠粉摻量應控制在集料質量的.3%6%之間，當橡膠粉摻量為集料質量鄉時磨耗值與粘砂值都能滿足要求且均衡性較好，將此值作為橡膠粉的最佳摻量。SBR陽離乎改性乳化瀝青的用量隨著橡膠粉摻量的變化對應有不同的最佳摻量，當橡膠粉摻量為集料質量的3%6%之間時，從試驗結果可以看出滿足試驗要求的SBR陽離子改性乳化瀝青的用量范圍為集料質量16%19.0%，與集料質量4%的橡膠粉對應的SBR陽離子改性乳化瀝青的用量為集料質量17%。為了驗證本發明的有益效果，發明人采用本發明實施例1的原料及其重量配比以及施工方法，2007年11月在上海市A30高速136k-137k段鋪筑了路面低噪聲微表處功能層試驗段。2008年6月在長沙市岳麓大道、金星路部分路段鋪筑了路面低噪聲微表處功能層。除按交通部JTJ05-95《公路路基路面現場測試規程》對施工路段的構造深度、摩擦系數、滲水系數進行了檢測以外，還按照業主要求進行了車外、車內噪聲進行了檢測。測試儀器擺式儀，由江蘇省沭陽科興公路儀器有限公司生產；橡膠片、標準量尺、路面溫度計市售、皮尺，市售；人工鋪砂儀，由江蘇省沭陽科興公路儀器有限公司生產；量砂，粒徑0.150.3mm;鋼板尺、鋼巻尺，市售；滲水系數儀，由江蘇沭陽通達儀器廠生產。噪聲測量采用TES-1352A噪音計由臺灣泰仕電子公司生產；噪聲測試車輛為桑塔納2000型轎車(車況良好)，由上海大眾汽車有限公司生產。1、檢測抗滑性能及滲水系數構造深度采用人工鋪砂儀測試；摩擦系數采用擺式儀測試；滲水系數采用滲水系數儀測試。測試結果見表3。表3抗滑性能及滲水系數檢測試驗項目交通部部頒標準金星路岳麓大道l次2次3次平均值1次2次3次平均值構造深度(mm)0.60.640.600.620.620.660,680.650.66摩擦系數(BPN)454952525154525353滲水系數(ml/min)10不滲水不滲水不滲水不滲水不滲水不滲水不滲水不滲水由表3可見，采用本發明原料及其重量配比以及施工方法攤鋪的路面低噪聲微表處功能層，完全符合交通部部頒標準路用性能要求。2、檢測車內噪聲測試車輛分別以100km/h、80km/h、60km/h的速度對岳麓大道金星路至杜鵑路段進行噪聲測試，測距長度為'500m，測試時測試車輛以以預定測試速度直線通過指定的實驗路段測試區，試驗時，車內工作人員不說話，關閉所有的車窗、空調，避免其它聲音的干擾，將噪音計(采用A計權聲壓級)在乘客和司機左右耳附近各測試記錄10秒。車外噪聲采取整車遠場測試法。測試結果見表4。表4噪音檢測平均值對比分析表噪聲類型路面類型車速(km/h)6080100車內噪聲(dB)原路面66.573.075.5普通微表處路面.70.574.576.9低噪聲微表處路面68.273.275.3車外噪聲(dB)原路面77.581.484.8普通微表處路面78.883.485.9低噪聲微表處路面78.180.984.5注原路面為AC-13C型熱拌熱鋪瀝青混凝土路面。14由表4可見，普通微表處路面的車內、車外噪聲均明顯高于原路面l4dB，而路面低噪聲微表處功能層車內、車外噪聲的大小與原路面基本相同，達到了降低微表處功能層噪聲的目的。權利要求1、一種路面低噪聲微表處功能層，其特征在于鋪筑厚度為8～10mm的路面低噪聲微表處功能層是由下述重量份配比的原料組成集料100份橡膠粉3～6份SBR陽離子改性乳化瀝青15～19份水泥1～4份助劑0.4～0.8份水7～14份上述配比中的集料是粒徑為5～8mm的中粗石屑料、粒徑為3～6mm的中細石屑、粒徑為0.075～3mm的細石屑料的混合料，在其配比中，粒徑為5～8mm的中粗石屑料與粒徑為3～6mm中細石屑料、粒徑為0.075～3mm的細石屑料的重量比為1∶1.5～2∶3～3.5；橡膠粉為30目的橡膠粉，SBR陽離子改性乳化瀝青的油水比為62％，水泥為325#普通硅酸鹽水泥或425#普通硅酸鹽水泥，助劑是質量濃度為80％的E1慢裂快凝型乳化劑乳液，配比中的水包括SBR陽離子改性乳化瀝青以及助劑中所含的水。2、按照權利要求l所述的路面低噪聲微表處功能層，其特征在于鋪筑厚度為810ram的路面低噪聲微表處功能層所用原料重量份配比是集料100份橡膠粉35份SBR陽離子改性乳化瀝青1618份水泥'13份助劑0.50.8份.水713份。3、按照權利要求l所述的路面低噪聲微表處功能層，其特征在于鋪筑厚度為810mm的路面低噪聲微表處功能層所用原料重量份配比是集料100份橡膠粉4份集料橡膠粉SBR陽離子改性乳化瀝青水泥助劑水1519份14份0.40.8份714份100份36份SBR陽離子改性乳化瀝青17份水泥2份助劑0.6份水10份。4、按照取利要求1或2或3所述的路面低噪聲微表處功能層，其特征在于所說的集料是粒徑為58mm的中粗石屑料、粒徑為36mra的中細石屑、粒徑為Q.0753mm的細石屑料的混合料，在其配比中，粒徑為58mm的中粗石屑料與粒徑為36mm中細石屑料、粒徑為0.0753mm的細石屑料的重量比為h1.7:4。5、一種權利要求1路面低噪聲微表處功能層的施工方法，其特征在于它是由下述步驟組成(1)清掃路面清掃路面上的松散材料、泥土、雜草、油污以及其他雜物；(2)放樣劃線沿攤鋪方向劃出控制線；(3)攤鋪罩面將微表處攤鋪車開至施工起點，對準控制線，放下攤鋪箱，調整攤鋪箱使其周邊與原路面貼緊，按設定的重量配比將集料、SBR陽離子改性乳化瀝青、橡膠粉、填料、水和添加劑注入攤鋪箱內，并攪拌成流動狀態的乳液砂漿，將乳液砂漿用微表處攤鋪車攤鋪在路面上；(4)碾壓'當混合料初步成型時采用10噸左右的輪胎壓路機噴水碾壓1-2遍，厚度為810腿5(5)初期養護①禁止一切車輛和行人通行；②在交叉路口處的封層，進行撒砂保護；③當抗滑磨耗層的粘聚力大于2.ONM時，開放交通；④現場清理；(6)質量檢驗除按交通部發布的《公路路基路面現場測試規程》JTJ059-95進行檢測外，還對特定測試車輛通過測試路段，對其車內車外噪聲進行檢測，檢驗合格后移交使用。全文摘要一種路面低噪聲微表處功能層，鋪筑厚度為8～10mm的路面低噪聲微表處功能層是由集料100、橡膠粉3～6、SBR陽離子改性乳化瀝青15～19、水泥1～4、助劑0.4～0.8、水7～14重量份配比的原料組成。施工方法由清掃路面、放樣劃線、攤鋪罩面、初期養護、質量檢驗組成，鋪筑成厚度為厚度為8～10mm的路面低噪聲微表處功能層。在本發明的原料配比中采用了橡膠粉、不同粒徑的石屑集料配比以及不同原料的配比，解決了瀝青路面對行車車輛所產生的噪聲污染的技術問題，保留了現有微表處功能層的防水性能好、耐磨性能好的優點。經實驗室試驗以及在瀝青路面上鋪筑試驗，符合交通部部頒標準路用性能要求，可推廣使用。文檔編號C04B14/02GK101538823SQ20091002218公開日2009年9月23日申請日期2009年4月24日優先權日2009年4月24日發明者劉廷國,劉玉恒,李志棟申請人:劉廷國