一種可預防反射裂縫及降解尾氣污染的瀝青罩面結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及土木工程中的道路工程領域，具體關于一種可預防反射裂縫及降解尾氣污染的瀝青罩面結構。
【背景技術】
[0002]在舊混凝土路面上加鋪瀝青罩面層，是一種簡單、快速、有效的修復措施，而且具有造價低，能避開交通高峰時期施工，以及施工后可短時間內開放交通等優點，是舊混凝土路面修復的首選類型；但其主要問題是瀝青罩面層將在短期內出現反射裂縫，其主要原因是舊混凝土斷板處加鋪瀝青罩面層時，舊混凝土斷板板底處存在脫空問題，在荷載作用下，舊混凝土斷板處變形較大，導致瀝青罩面層與舊混凝土板的粘結被拉開；隨著荷載的逐漸增大，舊混凝土板的不均勻沉降進一步增大，此時瀝青罩面層層底的剪力逐漸增大，瀝青罩層層底開始出現裂縫，當超過瀝青罩面層所能承受的最大剪力時，裂縫逐漸由瀝青罩面層層底向面層擴展，反射裂縫便隨之產生。
[0003]目前道路工程領域提出了多種預防反射裂縫的措施，其中包括:加鋪應力吸收層、增加瀝青加鋪層的厚度、設置裂縫緩解層、設置土工合成材料夾層、設置結合隔斷層等，這些方法都只能在一定程度上延緩反射裂縫的產生，不能從根本上解決舊混凝土板加鋪瀝青罩面層反射裂縫的問題，并且處治的成本較高；此外，也有部分學者考慮將鋼筋布設在裂縫處，抵抗舊混凝土板裂縫處的剪力，但只是簡單的將鋼筋布置在裂縫處，未能將舊混凝土斷板連接為一個整體，不能抵抗溫差引起的張拉應力。
[0004]另一方面，隨著尾氣大量排放導致生態環境不斷惡化，生存的環境問題已經成為亟待解決的難題。光催化降解污染物由于其具有新穎性、耗能少、環境友好等特點逐漸成為降解尾氣污染的一項新課題。
[0005]尾氣的主要成分為N0x、C0、HC和S02，尾氣排放后首先與路面材料接觸，故選擇路面材料作為光催化劑的載體。納米二氧化鈦是一種能帶間隙較寬的新型半導體(η)型材料，由于半導體能帶不連續，在波長小于一定范圍的光照射下，能吸收能量高于其禁帶寬度的波長光的輻射，產生電子躍迀，形成空穴(h+)電子(e_)對，從而產生活性很強的自由基和超氧離子等活性氧，易將有機物和有害氣體催化分解為相應的碳酸鹽和硝酸鹽吸附在路面空隙中，遇下雨天即可隨雨水沖走。
[0006]目前在瀝青路面上利用納米二氧化鈦降解尾氣的方法主要有兩種:①摻入式是將納米二氧化鈦作為一種礦粉加入到瀝青混合料中，然后攤鋪形成一種新的路面；這種新型路面中的納米二氧化鈦與尾氣接觸面積小，處理尾氣的效率低，且消耗納米二氧化鈦的量多。②涂覆式是在已修好的路面上通過載體粘結材料將納米二氧化鈦粘在瀝青路面上，此種瀝青路面降解汽車尾氣的效率高，但受溫度影響大，且粘結材料容易起皮耐久性不好。
【實用新型內容】
[0007]針對以上問題，本實用新型公開了一種可預防反射裂縫及降解尾氣污染的瀝青罩面結構；采用以下技術方案:所述一種可預防反射裂縫及降解尾氣污染的瀝青罩面結構包括:路基基層、舊混凝土斷板、瀝青罩面層、特制U型釘、納米二氧化鈦；其中，所述鉆孔位于舊混凝土斷板上；所述壓漿劑通過鉆孔壓入舊混凝土斷板板底脫空處；所述U型釘通過鉆孔固定在舊混凝土板上；所述瀝青罩面層鋪筑于舊混凝土板上；所述的納米二氧化鈦噴灑于瀝青罩面層骨料空隙處的瀝青油膜上。本實用新型不僅可以有效抵抗舊混凝土板在溫差變化影響下，產生的不均勻變形，而且能夠抵抗車輛荷載作用下，舊混凝土斷板板底處產生的剪力；此外還能降解尾氣污染，保護環境。
[0008]所述一種可預防反射裂縫及降解尾氣污染的瀝青罩面結構其特征在于，所述特制U型釘采用HRB400、直徑為14毫米的鋼筋，并且特制U型釘彼此間距不超過300毫米。
[0009]所述一種可預防反射裂縫及降解尾氣污染的瀝青罩面結構其特征在于，所述鉆孔必須貫穿整個舊混凝土面板，同時鉆孔距斷板裂隙的垂直距離，大于等于200毫米。鉆孔孔徑略大于14毫米。
[0010]所述一種可預防反射裂縫及降解尾氣污染的瀝青罩面結構其特征在于，鉆孔后對混凝土板板底脫空處進行壓漿處理，要求壓漿劑滿足:30min，60min流動度分別為10?20s，10~25so水膠比0.26-0.28，初凝彡5h，終凝彡24h。
[0011]所述一種可預防反射裂縫及降解尾氣污染的瀝青罩面結構其特征在于，納米二氧化鈦噴灑于瀝青罩面層骨料空隙處的瀝青油膜上。
[0012]與現有技術相比，本實用新型利用壓漿劑填充舊混凝土斷板板底脫空處，減小舊混凝土斷板在荷載作用下產生不均勻變形，舊混凝土面板受力更加均勻，鋼筋與混凝土具有相近的線膨脹系數，利用特制U型釘將舊混凝土斷板連接成一個整體，特制U型釘可兼作傳力桿，使混凝土板變形更加協調，避免因為溫度的變化使瀝青罩面層層底產生較大的張拉應力，利用鋼筋的抗拉強度抵抗荷載作用下，舊混凝土斷板裂隙處產生的剪力；此外，與傳統降解尾氣的方法相比，將納米二氧化鈦噴灑在瀝青罩面層骨料空隙處的瀝青油膜上，不僅可以提升納米二氧化鈦的施工效率實現降解尾氣的目的，而且不會對路面的抗滑性能造成影響。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型結構加鋪瀝青罩面層前，預防反射裂縫的平面圖。
[0014]圖2為本實用新型結構預防反射裂縫以及降解尾氣污染的立面圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型結構和實施步驟作進一步說明。
[0016]如圖1所示為本實用新型結構加鋪瀝青罩面層前，預防反射裂縫的平面圖包括:I日混凝土斷板(2 )、鉆孔(4 )、填充裂縫的改性瀝青(5 )、特制的U型釘(6 )。
[0017]1、對道路中舊混凝土路面板的破碎情況進行調研，統計舊混凝土路面板斷板(2)尺寸，若舊混凝土斷板長邊尺寸小于400毫米，應予以清除，重新澆筑混凝土板。
[0018]2、若舊混凝土斷板長邊尺寸大于等于400毫米，分別在距裂縫的垂直距離等于200毫米處鉆孔，鉆孔(4)的孔徑略大于14毫米。
[0019]3、清除鉆孔中以及裂縫中的殘渣，通過鉆孔對舊混凝土斷板板底脫空處進行壓漿處理，直至壓漿劑填滿混凝土斷板板底脫空處，并用敲擊聽聲法判別舊混凝土斷板板底脫空處是否填滿。
[0020]4、采用改性瀝青(5)將整個裂縫填滿，避免雨水下滲，并將特制U型釘(6)壓入鉆孔(4)中，U型釘必須貫穿舊混凝土面板，特制U型釘的間距不超過300毫米。
[0021]如圖2所示為本實用新型結構預防反射裂縫以及降解尾氣污染的立面圖包括:瀝青罩面層(3 )、納米二氧化鈦(7 )。
[0022]5、在鉆孔、清縫、壓漿、灌縫、壓入U型釘等步驟完成后，待壓漿劑強度達到7天抗壓強度，在舊混凝土路面板加鋪瀝青罩面層，在瀝青罩面層碾壓一遍之后，利用納米二氧化鈦噴灑裝置將納米二氧化鈦(7)噴灑于瀝青罩面層骨料空隙處的瀝青油膜(8)上，噴灑時保證噴灑均勻。為保證納米二氧化鈦與瀝青油膜充分粘結，采用鋼輪壓路機碾壓瀝青罩面層的粗骨料，利用骨料間的擠壓將納米二氧化鈦部分壓入瀝青油膜中。
[0023]6、當尾氣排放到路面上時，尾氣首先與納米二氧化鈦接觸，在紫外線的作用下將尾氣氧化為相應的碳酸鹽、硝酸鹽，實現降低尾氣污染，保護環境的目的。
【主權項】
1.一種可預防反射裂縫及降解尾氣污染的瀝青罩面結構包括:路基基層(1)、舊混凝土斷板(2)、瀝青罩面層(3)、特制U型釘(6)、納米二氧化鈦(7);其中，所述鉆孔(4)位于舊混凝土斷板(2)上；所述壓漿劑通過鉆孔(4)壓入舊混凝土斷板(2)板底脫空處；所述特制U型釘(6 )通過鉆孔(4 )固定在舊混凝土板(2 )上；所述瀝青罩面層(3 )鋪筑于舊混凝土斷板(2)上；所述納米二氧化鈦(7)噴灑于瀝青罩面層(3)骨料空隙處。2.根據權利要求1所述一種可預防反射裂縫及降解尾氣污染的瀝青罩面結構其特征在于，所述特制U型釘鋼筋型號采用HRB400、直徑為14毫米，并且特制U型釘彼此間距不超過300毫米。3.根據權利要求1所述一種可預防反射裂縫及降解尾氣污染的瀝青罩面結構其特征在于，所述鉆孔(4)必須貫穿整個舊混凝土斷板(2)，同時鉆孔(4)距舊混凝土斷板(2)裂隙的垂直距離大于等于200毫米，鉆孔(4)的孔徑略大于14毫米。4.根據權利要求1所述一種可預防反射裂縫及降解尾氣污染的瀝青罩面結構其特征在于，鉆孔后對舊混凝土斷板(2)板底脫空處進行壓漿處理，要求壓漿劑滿足:30min，60min流動度分別為10?20s，10~25s。水膠比0.26-0.28，初凝彡5h，終凝彡24h。5.根據權利要求1所述一種可預防反射裂縫及降解尾氣污染的瀝青罩面結構其特征在于，納米二氧化鈦(7 )噴灑于瀝青罩面層(3 )骨料空隙處的瀝青油膜上。
【專利摘要】本實用新型公開了一種可預防反射裂縫及降解尾氣污染的瀝青罩面結構包括：路基基層（1）、舊混凝土斷板（2）、瀝青罩面層（3）、特制U型釘（6）、納米二氧化鈦層（7）。本實用新型利用特制U型釘抵抗荷載作用下，舊混凝土斷板裂隙處產生的剪力以及溫差變化引起的張拉應力，特制U型釘還能兼做傳力桿，將舊混凝土斷板連接成一個整體；同時利用加鋪瀝青罩面層施工過程中骨料之間存在空隙，將納米二氧化鈦噴灑在空隙處的瀝青油膜上，在紫外線照射下降解尾氣。本實用新型既能有效解決舊水泥路面加鋪瀝青罩面層反射裂縫問題，避免舊混凝土路面改造時混凝土板破碎問題，又能降解尾氣污染；并且結構簡單、經濟適用、施工便利、適用范圍廣。
【IPC分類】E01C7/35
【公開號】CN205012186
【申請號】CN201520749806
【發明人】何忠明, 鄧喜, 趙文秀, 錢國平, 李炎清, 黃少新, 蘇鎮洪, 于穎
【申請人】長沙理工大學
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年9月25日