一种低噪音抗裂沥青碎石封层及施工工艺的制作方法

本发明涉及道路工程，尤其是涉及一种低噪音抗裂沥青碎石封层及施工工艺。

背景技术：

1、沥青碎石封层就是将粘结材料沥青及碎石铺洒/撒在路面上，通过自然行车碾压形成的单层沥青碎石磨耗层，其施工方法分为异步沥青碎石封层和同步沥青碎石封层。异步沥青碎石封层中的沥青和碎石是分开铺洒/撒的，沥青是由沥青洒布车铺洒，然后再由碎石撒布车铺撒碎石；同步沥青碎石封层中的沥青和碎石是由一台同步沥青碎石封层车铺洒/撒的，它先铺洒沥青，紧接着铺撒碎石，它们几乎是同步的，目前工程实践中应用的主要是同步沥青碎石封层。

2、沥青碎石封层具有良好的抗滑性能和防渗水性能，能有效治愈路面贫油、掉粒、轻微网裂、车辙、沉陷等病害，主要用于道路的预防性养护和矫正性养护，以及提高高等级路面的防滑性能，无论是高速公路还是普通公路都可以使用此项养护新技术，在法国及欧洲95%以上的公路均采用沥青碎石封层进行路面养护。另外，沥青碎石封层还可以直接作为低等级公路的面层使用，在法国有40%以上的公路就是直接采用沥青碎石封层作为路面的，工程应用效果良好；在我国大量的农村公路适宜使用沥青碎石封层作为路面。再者，沥青碎石封层还有造价低廉，施工速度快，效率高，对交通影响小的优点。因此，沥青碎石封层在我国的应用也很多，并且正在迅速增加。

3、沥青碎石封层存在的缺点是：表明凸凹不平，使车轮产生高频低幅的振动，造成行车噪音大，无论是车内噪音或是车外噪音都很大，严重影响乘车的舒适性，并对环境造成较大的噪声污染；另外，沥青碎石封层的抗裂缝性能有待进一步提高。

4、目前已有开普封层，但乳化沥青稀浆混合料施工严重依赖高温晴好天气，气温低于15℃、阴天或者高湿天气等一般不能施工。所以一年中乳化沥青稀浆混合料施工只有在5月至10月的晴好天气。

技术实现思路

1、本发明要解决的问题是，降低沥青碎石封层的行车噪音，提高乘车的舒适性，减小对环境产生的噪声污染，并且提高沥青碎石封层的抗裂性能，减小施工对高温晴好天气的严重依赖。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种低噪音抗裂沥青碎石封层，包括由下而上的沥青碎石封层、沥青纤维封层和微表处填充料。

4、进一步，所述沥青碎石封层所用沥青为橡胶沥青，即用废胎胶粉进行改性的沥青，质量符合（jt/t 798—2011）《公路工程废胎胶粉橡胶沥青》的要求；所用碎石型号和质量符合（jtg f40－2004）《公路沥青路面施工技术规范》的要求；橡胶沥青和碎石的用量符合（jtg f40－2004）《公路沥青路面施工技术规范》的要求。

5、进一步，所述沥青纤维封层所用沥青为sbr改性乳化沥青，用量为每层200kg/1000m2～300kg/1000m2；所用纤维为玻璃纤维、聚丙烯腈纶纤维、聚酯纤维、木质素纤维、矿物纤维以及钢纤维中的一种或多种混合物，纤维长度控制在5cm～10cm，纤维用量80kg/1000m2～160kg/1000m2。

6、进一步，所述微表处填充料之微表处型号为ms-2；所用材料质量符合（jtg f40－2004）《公路沥青路面施工技术规范》的要求。

7、进一步，所述微表处填充料是用掺加废胎胶粉的乳化沥青稀浆混合料（简称废胎胶粉稀浆混合料）填充碎石间隙，经养护成型的材料，废胎胶粉稀浆混合料具体由以下质量比的物质组成：石质集料:废胎胶粉:乳化沥青:水:添加剂=97.5-98.5 : 1.5-2.5 : 12-15 :12-17 : 4-8 : 0-0.5。

8、进一步，所述废胎胶粉稀浆混合料的配合比设计方法为：

9、1）按照（jtg f40－2004）《公路沥青路面施工技术规范》的要求和方法进行ms-2型稀浆混合料石质集料配合比设计，得石质集料配合比；

10、2）用废胎胶粉等重量替代石质集料中的细集料，把废胎胶粉作为石质集料的一部分使用，替代量为石质集料重量的1.5%～2.5%，得废胎胶粉稀浆混合料集料的配合比，即石质集料:废胎胶粉；

11、3）根据废胎胶粉稀浆混合料集料，按照（jtg f40－2004）《公路沥青路面施工技术规范》的要求和方法确定乳化沥青、水和添加剂的用量，得废胎胶粉稀浆混合料配合比，即废胎胶粉稀浆混合料集料:乳化沥青:水:添加剂。

12、一种低噪音抗裂沥青碎石封层施工工艺，包括如下步骤：

13、第一步，做沥青碎石封层

14、按（jtg f40－2004）《公路沥青路面施工技术规范》的要求做沥青碎石封层，沥青和碎石同步铺洒/撒或异步铺洒/撒；

15、第二步，开放交通/胶轮压路机碾压

16、开放交通时间至少24h；或胶轮压路机碾压要求碾压均匀，碎石稳固；或对于行车碾压不到的地方，用胶轮压路机进行碾压，使碎石稳固；

17、第三步，做沥青纤维封层

18、沥青纤维封层由两层沥青和一层纤维构成，其施工方法是铺洒第一层沥青，铺撒纤维，铺洒第二层沥青，两层沥青和纤维同步铺洒/撒或异步铺洒/撒；

19、第四步，填充ms-2型废胎胶粉稀浆混合料

20、按（jtg f40-2004）《公路沥青路面施工技术规范》的要求施工，在沥青碎石封层和沥青纤维封层之上拌和/摊铺ms-2型废胎胶粉稀浆混合料，使之填充在其表面的凹陷部分；

21、第五步，真空吸水

22、开动真空泵，废胎胶粉稀浆混合料中的真空度逐渐增加，水分吸出，吸水正常时真空度控制在0.08mpa，当吸不出水时再逐步加大真空度进行吸水，直至真空度加大到0.13mpa，当出现2min吸不出水时结束吸水；

23、第六步，养护

24、养护即撒布养护料，真空吸水后即可撒布养护料，其作用是防止沥青粘轮，之后即可开放交通。

25、进一步，所述养护料为石屑，用量为1-2 m3/1000m2。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

27、1、如图1，沥青碎石封层表面凸凹不平，汽车行驶在其上会产生高频低幅的振动，进而发出很大的噪声；如图2，本发明的低噪音抗裂沥青碎石封层所产生的效果是表面密实平整，能够有效降低行车噪音，另外废胎胶粉微表处填充料也能有效降低噪音。研究发现车内外噪音均可降低3db～7db，与沥青混凝土相当甚至还要低，能够提高乘车的舒适性，减小行车噪音对环境的污染。

28、2、本发明所带来的另一个效果是抗裂性能有显著的提高，原因一是使用了废胎胶粉橡胶沥青，它是高粘高弹和抗裂胶结料，低温变形能力和弹性恢复能力强，废胎胶粉颗粒能够诱发大量的银纹，抵消和分散拉应力，阻止裂缝；原因二是使用了沥青纤维层，纤维在结构层中发挥加筋的作用。橡胶沥青和纤维的同时运用，实现了强强叠加，导致结构层的抗裂性能显著提高。

29、3、微表处的施工严重依赖气候因素，一般要求在5月～10月的晴好天气进行，成型时间（开放交通时间）为2h～3h，阴湿天气和其它月份成型时间很长，一般不施工；本发明采用了真空吸水技术，延长了施工季节，显著减小了对气候因素的依赖，只要不下雨和不上冻即可施工，并且施工后即可开放交通。

30、4、在乳化沥青稀浆混合料中，水首先在集料表面形成水膜，之后乳化沥青破乳，才在水膜之外逐渐形成沥青膜，使沥青与集料的结合力大大降低，在自然挥发的情况下，被沥青膜包裹的水分长期得不到挥发，导致的结果是缩短微表处的使用寿命；本发明的真空吸水施工技术能够吸出大部分被沥青膜包裹的水分，减小了水分对沥青与集料结合力的不利影响，有利于提高微表处的使用寿命。