本發(fā)明涉及道路鋪裝結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)水泥混凝土橋面的瀝青混合料鋪裝早期破壞嚴(yán)重，如擁包、推移、車轍、網(wǎng)裂、龜裂、剝落等，其中橋面鋪裝防水粘結(jié)層的破壞是導(dǎo)致橋面鋪裝病害的一個(gè)主要原因。
雖然國(guó)內(nèi)現(xiàn)在大力推廣同步碎石封層工藝，也取得了良好的效果。但是在實(shí)際施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，同步碎石封層的剪切破壞面碎石上仍存在“白碎石”現(xiàn)象，碎石不能被瀝青完全覆蓋，影響防水粘結(jié)層的效果。另外，同步碎石封層的施工受到施工季節(jié)的限制。盡管同步碎石封層的施工工藝并不復(fù)雜，但優(yōu)良的施工質(zhì)量卻不容易獲得。
從而，采用同步碎石封層作為鋪裝層的防水粘結(jié)層時(shí)，存在同步碎石封層施工質(zhì)量不易控制、層間粘結(jié)效果不佳、常規(guī)瀝青混合料鋪裝下層高溫穩(wěn)定性不足和耐久性不佳等問(wèn)題。
因此，需要提供一種水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，性能優(yōu)異，不易損壞，使用壽命長(zhǎng)，施工質(zhì)量好、易控制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，性能優(yōu)異，不易損壞，使用壽命長(zhǎng)，施工質(zhì)量好、易控制，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)巧妙，施工便捷，易于維修，成本低，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
為達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供了一種耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是，自上而下依次包括柔性瀝青混凝土層和半柔性瀝青混凝土層，所述柔性瀝青混凝土層安設(shè)在所述半柔性瀝青混凝土層上，所述半柔性瀝青混凝土層用于安設(shè)在水泥混凝土橋面板上。
所謂柔性，也可解釋為撓性，是相對(duì)剛性而言的一種物體特性。撓性是指物體受力后變形，作用力失去之后物體自身不能恢復(fù)原來(lái)形狀的一種物理性質(zhì)。而剛性物體受力后，在宏觀來(lái)看其形狀可視為沒(méi)有發(fā)生改變。所謂半柔性，例如半柔性路面，是一種新型剛?cè)嵯酀?jì)的路面，其可以充分發(fā)揮柔性路面和剛性路面材料的特點(diǎn)，其獲得方法有二，其一是灌注式，其二是拌合式。灌注式是在瀝青混合料母體中摻加剛性材料水泥砂漿或灌注水泥砂漿，能夠提高瀝青混合料的抗車轍能力，同時(shí)改善瀝青混合料的低溫抗裂性和耐久性。拌合式是在水泥混凝土拌合物中摻加柔性材料，降低水泥混凝土的模量，提高水泥混凝土的抗裂性，也改善路面行車的舒適性和耐久性。
所述柔性瀝青混凝土層可以是任何合適的柔性瀝青混凝土層，較佳地，所述柔性瀝青混凝土層是改性瀝青混合料鋪裝層。
所述改性瀝青混合料鋪裝層可以具有任何合適的構(gòu)成，更佳地，所述改性瀝青混合料鋪裝層的改性瀝青混合料通過(guò)將改性瀝青和集料拌制而成，所述集料和所述改性瀝青的質(zhì)量比為100：5.5～6.5。
所述改性瀝青混合料可以采用任何合適的級(jí)配，更進(jìn)一步地，所述改性瀝青混合料采用sma-13級(jí)配或sma-16級(jí)配。
所述改性瀝青可以是任何合適的改性瀝青，更進(jìn)一步地，所述改性瀝青是sbs改性瀝青。
所述集料可以是任何合適的集料，更進(jìn)一步地，所述集料是玄武巖或輝綠巖。
所述柔性瀝青混凝土層的厚度可以根據(jù)需要確定，較佳地，所述柔性瀝青混凝土層的厚度為3.0cm～5.0cm。
所述柔性瀝青混凝土層的空隙率可以根據(jù)需要確定，更進(jìn)一步地，所述柔性瀝青混凝土層的空隙率為3.5％～4.5％。
所述半柔性瀝青混凝土層可以是任何合適的半柔性瀝青混凝土層，較佳地，所述半柔性瀝青混凝土層是灌注式半柔性瀝青混合料鋪裝層。
所述灌注式半柔性瀝青混合料鋪裝層可以具有任何合適的構(gòu)成，更佳地，所述灌注式半柔性瀝青混合料鋪裝層通過(guò)將水泥砂漿灌注在碾壓成型的瀝青混合料基體中制成，所述瀝青混合料基體和所述水泥砂漿的體積比為70～80：20～30。
所述瀝青混合料基體可以采用任何合適的級(jí)配，更進(jìn)一步地，所述瀝青混合料基體采用ogfc-13、ogfc-16、ogfc-20或atpb-25級(jí)配。
所述瀝青混合料基體的空隙率可以根據(jù)需要確定，更進(jìn)一步地，所述瀝青混合料基體的空隙率為20％體積～30％體積。若空隙率太小，不利于灌注飽滿；若空隙率太大，瀝青混合料基體完整性欠缺，容易脫落。
所述瀝青混合料基體可以采用任何合適的瀝青混合料基體，更進(jìn)一步地，所述瀝青混合料基體采用sbs改性瀝青或高粘度改性瀝青。
所述水泥砂漿可以具有任何合適的構(gòu)成，更進(jìn)一步地，所述水泥砂漿包括100重量份的水泥、6重量份～15重量份的膨脹劑、15重量份～30重量份的機(jī)制砂、5重量份～15重量份的乳化瀝青、20重量份～40重量份的水、2重量份～8重量份的減水劑和3重量份～10重量份的增滲劑。
所述水泥可以是任何合適的水泥，尤其更佳地，所述水泥是普通硅酸鹽水泥，例如p.o42.5普通硅酸鹽水泥。
所述膨脹劑可以是任何合適的膨脹劑，尤其更佳地，所述膨脹劑是uea膨脹劑，例如uea-h膨脹劑。
所述機(jī)制砂可以是任何合適的機(jī)制砂，尤其更佳地，所述機(jī)制砂是細(xì)度模數(shù)為1.6～2.2的細(xì)砂。
所述乳化瀝青可以是任何合適的乳化瀝青，尤其更佳地，所述乳化瀝青是陰離子乳化瀝青，例如慢裂慢凝型陰離子乳化瀝青，可以改善水泥砂漿的收縮性能，在一定程度上增加灌注式半柔性瀝青混合料的低溫開(kāi)裂性能。
所述減水劑可以是任何合適的減水劑，尤其更佳地，所述減水劑是聚羧酸減水劑，例如
所述增滲劑可以是任何合適的增滲劑，尤其更佳地，所述增滲劑是復(fù)合增滲劑，可以降低瀝青混合料基體與水泥砂漿的表面張力，從而有利于水泥砂漿灌入。
所述半柔性瀝青混凝土層的厚度可以根據(jù)需要確定，較佳地，所述半柔性瀝青混凝土層的厚度為5.0cm～7.0cm。
所述耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的厚度可以根據(jù)需要確定，較佳地，所述耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的厚度為8.0cm～12.0cm。
所述柔性瀝青混凝土層安設(shè)在所述半柔性瀝青混凝土層上可以采用任何合適的結(jié)構(gòu)，較佳地，所述耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)還包括粘結(jié)層，所述柔性瀝青混凝土層粘結(jié)在所述粘結(jié)層上，所述粘結(jié)層粘結(jié)在所述半柔性瀝青混凝土層上。也就是說(shuō)，所述柔性瀝青混凝土層通過(guò)所述粘結(jié)層粘結(jié)在所述半柔性瀝青混凝土層上。
所述粘結(jié)層可以是任何合適的粘結(jié)層，更佳地，所述粘結(jié)層是改性乳化瀝青粘結(jié)層。
所述改性乳化瀝青粘結(jié)層的改性乳化瀝青的用量可以根據(jù)需要確定，更進(jìn)一步地，所述改性乳化瀝青粘結(jié)層的改性乳化瀝青的用量為0.4kg/m2～0.6kg/m2。
本發(fā)明的耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)直接鋪設(shè)在水泥混凝土橋面板上，也就是說(shuō)，所述半柔性瀝青混凝土層直接鋪設(shè)在水泥混凝土橋面板上。所述水泥混凝土橋面板在鋪裝前按照本領(lǐng)域常規(guī)進(jìn)行噴砂拋丸處理，清除表面浮漿和附著物，形成不均勻的粗糙表面。
本發(fā)明的有益效果在于：
(1)本發(fā)明的耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)自上而下依次包括柔性瀝青混凝土層和半柔性瀝青混凝土層，柔性瀝青混凝土層安設(shè)在半柔性瀝青混凝土層上，半柔性瀝青混凝土層用于安設(shè)在水泥混凝土橋面板上，從而基于材料彈性模量的梯度設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)從剛性、半柔性到柔性的過(guò)渡，因此，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，性能優(yōu)異，不易損壞，使用壽命長(zhǎng)，施工質(zhì)量好、易控制，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
(2)本發(fā)明的耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)自上而下依次包括柔性瀝青混凝土層和半柔性瀝青混凝土層，柔性瀝青混凝土層安設(shè)在半柔性瀝青混凝土層上，半柔性瀝青混凝土層用于安設(shè)在水泥混凝土橋面板上，從而基于材料彈性模量的梯度設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)從剛性、半柔性到柔性的過(guò)渡，因此，其設(shè)計(jì)巧妙，施工便捷，易于維修，成本低，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
(3)本發(fā)明的耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)將灌注式半柔性瀝青混合料直接鋪筑在原水泥混凝土橋面板上，在灌注水泥砂漿時(shí)，在原有水泥混凝土表面形成薄薄的水膜，造成黏結(jié)面的氫氧化鈣晶體和鈣礬石形成擇優(yōu)取向?qū)?，在原有混凝土表面的凹凸處，產(chǎn)生c-s-h凝膠、c-h晶體等，通過(guò)兩種水泥基材料之間的機(jī)械咬合力、范德華力和界面化學(xué)作用力，增強(qiáng)了鋪裝結(jié)構(gòu)的層間粘結(jié)性能。
本發(fā)明的這些和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，通過(guò)下述的詳細(xì)說(shuō)明、附圖和權(quán)利要求得以充分體現(xiàn)，并可通過(guò)所附權(quán)利要求中特地指出的手段、裝置和它們的組合得以實(shí)現(xiàn)。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的一具體實(shí)施例的主視示意圖。
(符號(hào)說(shuō)明)
1柔性瀝青混凝土層；2粘結(jié)層；3半柔性瀝青混凝土層；4水泥混凝土橋面板。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。所有的百分率均為重量百分率，除非另有指明。
下述實(shí)施例1～實(shí)施例4的耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)均如圖1所示，自上而下依次包括柔性瀝青混凝土層1、粘結(jié)層2和半柔性瀝青混凝土層3，所述柔性瀝青混凝土層1通過(guò)所述粘結(jié)層2粘結(jié)在所述半柔性瀝青混凝土層3上，所述半柔性瀝青混凝土層3粘結(jié)在水泥混凝土橋面板4上，所述柔性瀝青混凝土層1是改性瀝青混合料鋪裝層，所述粘結(jié)層2是改性乳化瀝青粘結(jié)層，所述半柔性瀝青混凝土層3是灌注式半柔性瀝青混合料鋪裝層。不同之處在于：
實(shí)施例1
本實(shí)施例的耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的總厚度為12.0cm。其中：
改性瀝青混合料鋪裝層的改性瀝青混合料通過(guò)將改性瀝青和集料拌制而成，所述集料和改性瀝青的質(zhì)量比為100：6.0。改性瀝青采用sbs改性瀝青(i-d)(中國(guó)石化鎮(zhèn)海煉油化工股份有限公司的sbs改性瀝青(i-d))，集料是玄武巖(購(gòu)自江蘇金壇富麓軋石廠)。制成的改性瀝青混合料為中粒式瀝青混合料，采用sma-16級(jí)配，空隙率為4.0％體積，鋪裝成改性瀝青混合料鋪裝層，厚度為5.0cm。
改性乳化瀝青粘結(jié)層的改性乳化瀝青(中國(guó)石化鎮(zhèn)海煉油化工股份有限公司)的用量為0.5kg/m2。
灌注式半柔性瀝青混合料鋪裝層通過(guò)將水泥砂漿灌注在碾壓成型的瀝青混合料基體中制成，瀝青混合料基體和水泥砂漿的體積比為75:25。瀝青混合料基體采用atpb-25級(jí)配，采用sbs改性瀝青(中國(guó)石化鎮(zhèn)海煉油化工股份有限公司的sbs改性瀝青(i-c))，空隙率為25％體積，水泥砂漿包括100重量份的p.o42.5普通硅酸鹽水泥(購(gòu)自安徽海螺股份有限公司)、6重量份的uea-h膨脹劑(購(gòu)自中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院)、30重量份的機(jī)制砂(購(gòu)自江蘇亞邦礦業(yè)有限公司，細(xì)度模數(shù)為1.6)、10重量份的慢裂慢凝型陰離子乳化瀝青(購(gòu)自中國(guó)石化煉油銷售有限公司)、30重量份的水、4重量份的
實(shí)施例2
本實(shí)施例的耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的總厚度為10.0cm。其中：
改性瀝青混合料鋪裝層的改性瀝青混合料通過(guò)將改性瀝青和集料拌制而成，所述集料和所述改性瀝青的質(zhì)量比為100：5.5。改性瀝青采用sbs改性瀝青(i-d)(購(gòu)自中國(guó)石化股份有限公司齊魯分公司)，集料是輝綠巖(購(gòu)自湖州金衡石料加工廠)。制成的改性瀝青混合料為中粒式瀝青混合料，采用sma-16級(jí)配，空隙率為4.5％體積，鋪裝成改性瀝青混合料鋪裝層，厚度為5.0cm。
改性乳化瀝青粘結(jié)層的改性乳化瀝青(中國(guó)石化股份有限公司齊魯分公司的快裂型陽(yáng)離子改性乳化瀝青)的用量為0.6kg/m2。
灌注式半柔性瀝青混合料鋪裝層通過(guò)將水泥砂漿灌注在碾壓成型的瀝青混合料基體中制成，瀝青混合料基體和水泥砂漿的體積比為77：23。瀝青混合料基體采用ogfc-16級(jí)配，采用sbs改性瀝青(中國(guó)石化股份有限公司齊魯分公司,sbs改性瀝青(i-d))，空隙率為23％體積，水泥砂漿包括100重量份的p.o42.5普通硅酸鹽水泥(購(gòu)自唐山冀東水泥股份有限公司)、8重量份的td-uea膨脹劑(購(gòu)自上海同泰混凝土外加劑有限公司)、30重量份的機(jī)制砂(購(gòu)自江蘇亞邦礦業(yè)有限公司，細(xì)度模數(shù)為1.8)、10重量份的慢裂慢凝型陰離子乳化瀝青(購(gòu)自中國(guó)石化煉油銷售有限公司)、20重量份的水、8重量份的
實(shí)施例3
本實(shí)施例的耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的總厚度為10.0cm。其中：
改性瀝青混合料鋪裝層的改性瀝青混合料通過(guò)將改性瀝青和集料拌制而成，所述集料和改性瀝青的質(zhì)量比為100：6.0：0.5。改性瀝青采用sbs改性瀝青(i-d)(中國(guó)石化股份有限公司齊魯分公司，sbs改性瀝青(i-d))，集料是玄武巖(購(gòu)自江蘇金壇富麓軋石廠)。制成的改性瀝青混合料為細(xì)粒式瀝青混合料，采用sma-13級(jí)配，空隙率為3.5％體積，鋪裝成改性瀝青混合料鋪裝層，厚度為3.0cm。
改性乳化瀝青粘結(jié)層的改性乳化瀝青(中國(guó)石化股份有限公司齊魯分公司的快裂型陽(yáng)離子改性乳化瀝青)的用量為0.5kg/m2。
灌注式半柔性瀝青混合料鋪裝層通過(guò)將水泥砂漿灌注在碾壓成型的瀝青混合料基體中制成，瀝青混合料基體和水泥砂漿的體積比為70：30。瀝青混合料基體采用ogfc-20級(jí)配，采用高粘度改性瀝青(購(gòu)自中國(guó)石化煉油銷售有限公司)，空隙率為30％體積，水泥砂漿包括100重量份的p.o42.5普通硅酸鹽水泥(購(gòu)自安徽海螺股份有限公司)、10重量份的uea-h膨脹劑(購(gòu)自中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院)、15重量份的機(jī)制砂(購(gòu)自江蘇亞邦礦業(yè)有限公司，細(xì)度模數(shù)為2.2)、5重量份的慢裂慢凝型陰離子乳化瀝青(購(gòu)自殼牌(中國(guó))有限公司)、40重量份的水、4重量份的
實(shí)施例4
本實(shí)施例的耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的總厚度為8.0cm。其中：
改性瀝青混合料鋪裝層的改性瀝青混合料通過(guò)將改性瀝青和集料拌制而成，所述集料和改性瀝青的質(zhì)量比為100：6.5。改性瀝青采用sbs改性瀝青(i-d)(購(gòu)自殼牌(中國(guó))有限公司)，集料是輝綠巖(購(gòu)自湖州金衡石料加工廠)。制成的改性瀝青混合料為細(xì)粒式瀝青混合料，采用sma-13級(jí)配，空隙率為4.0％體積，鋪裝成改性瀝青混合料鋪裝層，厚度為3.0cm。
改性乳化瀝青粘結(jié)層的改性乳化瀝青(購(gòu)自殼牌(中國(guó))有限公司)的用量為0.4kg/m2。
灌注式半柔性瀝青混合料鋪裝層通過(guò)將水泥砂漿灌注在碾壓成型的瀝青混合料基體中制成，瀝青混合料基體和水泥砂漿的體積比為80：20。瀝青混合料基體采用ogfc-13級(jí)配，采用高粘度改性瀝青(購(gòu)自殼牌(中國(guó))有限公司)，空隙率為20％體積，水泥砂漿包括100重量份的p.o42.5普通硅酸鹽水泥(購(gòu)自唐山冀東水泥股份有限公司)、15重量份的td-uea膨脹劑(購(gòu)自上海同泰混凝土外加劑有限公司)、25重量份的機(jī)制砂(購(gòu)自江蘇亞邦礦業(yè)有限公司，細(xì)度模數(shù)為2.0)、15重量份的慢裂慢凝型陰離子乳化瀝青(購(gòu)自中國(guó)石化煉油銷售有限公司)、20重量份的水、2重量份的
對(duì)比例1
本領(lǐng)域內(nèi)常規(guī)水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)包括：
(1)在與圖1所示的水泥混凝土橋面板4相同的水泥混凝土橋面板4上噴砂拋丸，去除表面浮漿；采用同步碎石封層車撒布橡膠瀝青(購(gòu)自浙江寶盈物資集團(tuán)股份有限公司)與碎石(購(gòu)自江蘇亞邦礦業(yè)有限公司)，橡膠瀝青用量為2.0kg/m2，碎石用量為12.0kg/m2，碎石粒徑為9.5mm～13.2mm，用25噸膠輪壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)，碾壓遍數(shù)2遍，橡膠瀝青碎石封層的厚度為1.0cm；
(2)實(shí)施鋪裝下層，鋪筑5.0cm的ac-20瀝青混合料，該混合料為本領(lǐng)域常規(guī)，所用集料為石灰?guī)r(購(gòu)自江蘇亞邦礦業(yè)有限公司)，所用瀝青膠結(jié)料為sbs改性瀝青(購(gòu)自中國(guó)石化上海石油化工股份有限公司，sbs改性瀝青(i-c))，混合料的空隙率為4.0％體積；ac-20瀝青混合料由集料和瀝青膠結(jié)料按質(zhì)量比100：4.4拌和而成。
(3)按照0.5kg/m2的用量撒布改性乳化瀝青(購(gòu)自中國(guó)石化上海石油化工股份有限公司)，以形成一改性乳化瀝青粘結(jié)層；
(4)實(shí)施鋪裝上層，鋪筑4.0cm的改性ac-13c熱拌瀝青混合料，該混合料為本領(lǐng)域常規(guī)，所用集料為玄武巖(購(gòu)自江蘇金壇富麓軋石廠)，所用瀝青膠結(jié)料為sbs改性瀝青(購(gòu)自中國(guó)石化上海石油化工股份有限公司，sbs改性瀝青(i-d))，混合料的空隙率為4.0％體積。改性ac-13c熱拌瀝青混合料由集料和瀝青膠結(jié)料按質(zhì)量比100：5.2拌和而成。
本對(duì)比例中水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的總厚度為10.0cm。
效果實(shí)施例1
對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例1～實(shí)施例4的灌注式半柔性瀝青混合料性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，并與對(duì)比例1中ac-20改性瀝青混合料進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果如表1所示。其中，瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性的測(cè)試按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(jtge20-2011)進(jìn)行。試驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明的灌注式半柔性混合料的高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性均顯著優(yōu)于對(duì)比例1中ac-20改性瀝青混合料，具有很好的路用性能。
表1實(shí)施例1～實(shí)施例4的灌注式半柔性瀝青混合料與對(duì)比例1的ac-20瀝青混合料的性能分析
效果實(shí)施例2
對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例1～實(shí)施例4的水泥混凝土橋面板4與灌注式半柔性瀝青混合料的鋪裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)合件層間抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)，并與常規(guī)鋪裝結(jié)構(gòu)對(duì)比例1進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果如表2所示。復(fù)合件層間抗剪強(qiáng)度的測(cè)試按照《水泥混凝土橋面水性環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層施工技術(shù)規(guī)范》附錄a進(jìn)行。試驗(yàn)結(jié)果表明：本發(fā)明的鋪裝結(jié)構(gòu)復(fù)合件的層間抗剪強(qiáng)度在25℃和50℃條件下分別為常規(guī)鋪裝結(jié)構(gòu)的2倍和3倍，灌注式半柔性瀝青混合料中的水泥砂漿灌注到大孔隙基體混合料時(shí)，在原有水泥混凝土表面形成薄薄的水膜，造成黏結(jié)面的氫氧化鈣晶體和鈣礬石形成擇優(yōu)取向?qū)?，從而提高了本發(fā)明的鋪裝結(jié)構(gòu)的層間抗剪性能。
表2實(shí)施例1～實(shí)施例4和對(duì)比例1中復(fù)合件層間抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果
效果實(shí)施例3
對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例1～實(shí)施例4的整個(gè)鋪裝體系進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，并與常規(guī)鋪裝結(jié)構(gòu)對(duì)比例1進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果見(jiàn)表3。其中，采用小梁彎曲疲勞試驗(yàn)，應(yīng)變控制模式，對(duì)室內(nèi)壓實(shí)樣品鋸成的小梁試件進(jìn)行重復(fù)彎曲(aashtot321-03標(biāo)準(zhǔn))，直至小梁破壞，從而確定混合料的疲勞壽命。
由表3可知，本發(fā)明的實(shí)施例1～實(shí)施例4的鋪裝結(jié)構(gòu)疲勞壽命為常規(guī)鋪裝結(jié)構(gòu)的3倍左右，疲勞壽命顯著提高，耐久性大大改善，可以達(dá)到設(shè)計(jì)壽命10年～15年。
表3實(shí)施例1～實(shí)施例4和對(duì)比例1的鋪裝體系疲勞壽命
因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：
(1)本發(fā)明的耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)將灌注式半柔性瀝青混合料直接鋪筑在原水泥混凝土橋面板上，在灌注水泥砂漿時(shí)，在原有水泥混凝土表面形成薄薄的水膜，造成黏結(jié)面的氫氧化鈣晶體和鈣礬石形成擇優(yōu)取向?qū)樱谠谢炷帘砻娴陌纪固帲a(chǎn)生c-s-h凝膠、c-h晶體等，通過(guò)兩種水泥基材料之間的機(jī)械咬合力、范德華力和界面化學(xué)作用力，增強(qiáng)了鋪裝結(jié)構(gòu)的層間粘結(jié)性能。
(2)本發(fā)明的耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)采用灌注式半柔性瀝青混合料作為鋪裝下層(承重層)，將瀝青的柔性與水泥的剛性很好的復(fù)合到一起，大幅度提高了抗車轍能力，60℃動(dòng)穩(wěn)定度超過(guò)14000次/mm，70℃動(dòng)穩(wěn)定度超過(guò)10000次/mm，而常規(guī)改性ac-20瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度60℃動(dòng)穩(wěn)定度為5000次/mm左右，70℃動(dòng)穩(wěn)定度為1500次/mm左右，徹底解決了承重層車轍變形問(wèn)題，提高了鋪裝結(jié)構(gòu)的耐久性。灌注式半柔性瀝青混合料實(shí)現(xiàn)了從全剛性水泥板到柔性瀝青鋪裝上層的過(guò)渡，起到了很好的承上啟下作用。同時(shí)，灌注式半柔性瀝青混合料具有良好的封水效果，替代原先的防水粘結(jié)層，施工更加便捷。
(3)本發(fā)明的耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)中采用改性瀝青混合料作為鋪裝上層，級(jí)配采用了骨架結(jié)構(gòu)，保證了鋪裝結(jié)構(gòu)的抗滑性、耐久性。
(4)整個(gè)鋪裝結(jié)構(gòu)可顯著提高設(shè)計(jì)使用壽命，可達(dá)10年～15年，大大超過(guò)目前常規(guī)鋪裝的5年～8年的實(shí)際使用壽命。
從而，本發(fā)明提供了一種施工便捷的耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，為一種耐久、施工和易性好、施工便捷、且易于維修的水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，克服了現(xiàn)有技術(shù)中采用同步碎石封層作為鋪裝層的防水粘結(jié)層時(shí)的層間粘結(jié)效果不佳、常規(guī)瀝青混合料鋪裝下層高溫穩(wěn)定性不足和耐久性不佳等問(wèn)題。
本發(fā)明的耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)基于材料彈性模量的梯度設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)從剛性、半柔性到柔性的過(guò)渡。將灌注式半柔性瀝青混合料直接鋪筑在水泥混凝土橋面板上，以解決現(xiàn)有水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)中同步碎石封層施工質(zhì)量不易控制的問(wèn)題，通過(guò)水泥基材料之間的機(jī)械咬合力和范德華力，增強(qiáng)了鋪裝結(jié)構(gòu)的層間粘結(jié)性能；將灌注式半柔性瀝青混合料作為鋪裝下層顯著增強(qiáng)了鋪裝抗車轍能力與水穩(wěn)定性，大大提高了耐久性；將溫拌改性瀝青混合料作為鋪裝上層，降低了瀝青面層的施工溫度，減少排放，提高施工和易性。本鋪裝結(jié)構(gòu)施工便捷，日?？蓛H對(duì)表面養(yǎng)護(hù)維修，避免了整體重復(fù)維修，全壽命周期內(nèi)節(jié)省了投入。
綜上所述，本發(fā)明的耐久型水泥混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，性能優(yōu)異，不易損壞，使用壽命長(zhǎng)，施工質(zhì)量好、易控制，設(shè)計(jì)巧妙，施工便捷，易于維修，成本低，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
在此說(shuō)明書(shū)中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說(shuō)明書(shū)應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的。