一种路面修复结构及路面修复方法 |
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| 申请号 | CN202210678758.5 | 申请日 | 2022-06-16 | 公开(公告)号 | CN114855530A | 公开(公告)日 | 2022-08-05 |
| 申请人 | 湖南华泰泓湘工程有限公司; | 发明人 | 周承淼; 韦章; 田浩; 杨玄; | ||||
| 摘要 | 本 申请 涉及一种路面修复结构及修复方法，涉及路面修复技术的领域，路面修复结构包括由上至下依次叠层设置的底层、补强层和罩 面层 ；所述底层由底涂料涂覆于路基上 固化 后制得，以 质量 百分比计，所述底涂料包含以下组分： 水 25~50%，环 氧 树脂 40~55%，固化剂5~15%， 溶剂 1~5%，流变助剂0.1~1%， 增稠剂 0.1~1%；所述补强层为 沥青 混凝土 层，所述补强层由待修复 位置 向四周延伸并 覆盖 至原沥青路面未破损处，且所述补强层的上表面不超过原沥青路面；所述罩面层覆盖所述补强层与原沥青路面的接缝位置。本申请技术方案可以有效提升沥青路面修复后的 力 学强度、耐久性以及通车舒适程度。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种路面修复结构，其特征在于：包括由上至下依次叠层设置的底层（2）、补强层（3）和罩面层（4）； |
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| 说明书全文 | 一种路面修复结构及路面修复方法技术领域[0001] 本申请涉及道路修复技术的领域，尤其是涉及一种路面修复结构及路面修复方法。 背景技术[0002] 沥青路面的平整度高，行车噪音小，行车舒适度高，在公路工程建设中有广泛的应用。但是沥青路面在通车运营以后，由于受到行车载荷和自然环境等影响，路面结构性能随行车载荷的反复作用及环境条件的变化而逐渐变坏，导致路面状况恶化，路面行车服务能力也随之降低。常见的路面破损的形式主要包括沉陷、车辙、开裂、推移、拥包和低温缩裂等。 [0003] 沥青路面破损后会导致路面状况迅速恶化，通车运行时的服务能力会明显降低，因此需要采取有效的措施对其进行修复。目前常规的破损路面修复技术都需要铣刨原沥青路面，整平结构层，然后再铺筑新的沥青混凝土材料形成新的面层。 [0004] 上述常规的修复方法在修复路面时，为了使破损位置修复后的强度保持在较高的水平，一般破损位置修复后路面高度略高于原沥青路面，导致形成运营的舒适性较低；并且修复后路面与原沥青路面的接缝处的强度较低，容易出现二次损坏，影响路面状况和道路行车舒适性。发明内容 [0005] 为了提升沥青路面破损位置修复后的强度和质量，本申请提供一种路面修复结构及路面修复方法第一方面，本申请提供一种路面修复结构，采用如下的技术方案： 一种路面修复结构，包括由上至下依次叠层设置的底层、补强层和罩面层； 所述底层为底涂料涂覆于路基上固化后制得，以质量百分比计，所述底涂料包含以下组分：水25～50％，环氧树脂40～55％，固化剂5～15％，溶剂1～5％，流变助剂0.1～ 1％，增稠剂0.1～1％； 所述补强层为沥青混凝土层，所述补强层由待修复位置向四周延伸并覆盖至原沥青路面未破损处，且所述补强层的上表面不超过原沥青路面； 所述罩面层覆盖所述补强层与原沥青路面的接缝位置。 [0006] 通过采用上述技术方案，沥青路面破损后二次修复重新铺筑的沥青混凝土与路基以及原沥青路面之间的连接强度是保证路面修复后具有良好性能的关键。常规路面修复时，由于是在路面破损位置直接铺筑沥青混凝土，导致沥青混凝土与原路基以及原沥青路面之间的连接性能较差，导致修复后路面二次损坏的可能性较大。另外，由于修复位置的沥青混凝土和原沥青路面沥青混凝土层的压实程度不一致，所以一般沥青路面修复位置的混凝土高度会高于原沥青路面，进而降低了路面车辆通行的舒适性。上述技术方案中，修复破损路面时，先在路基上涂覆一层底涂料形成底层，底涂料为水性环氧树脂涂料，在路基上具有良好的渗透性和附着能力，并且与沥青混凝土材料之间具有良好的连接性，粘结强度高，环氧树脂涂料制得的底层可以将补强层的沥青混凝土材料与路基很好地连接起来并使其具有良好的连接强度。 [0007] 补强层为沥青混凝土层，补强层在铺筑时，将其向四周延伸至未损坏的原沥青路面上一方面，可以增加补强层与原沥青路面的接触面积，增强补强层沥青混凝土在路面上的附着性能；另一方面，补强层从路面破损位置向四周延伸一定距离，可以提升路面修复后的力学强度，增强补强层的抗压性能，降低长时间行车后补强层出现推移、拥包等问题。 [0008] 罩面层材料将补强层与原沥青路面的接缝覆盖，可以提升路面破损处修复后的防水渗透性能，进一步提升路面修复位置的强度和耐久性。 [0009] 可选的，所述底涂料通过以下方法制得：将水等分成两份；将环氧树脂和溶剂混合均匀，然后依次加入流变助剂和增稠剂，继续混合均匀，然后加入其中一份水混合均匀得到A组分；将固化剂加入另一份水中，混合均匀得到B组分；在上料前，将A组分和B组分混合均匀，制得底涂料。 [0010] 固化剂为胺类固化剂，进一步优选为芳香胺类固化剂。 [0011] 溶剂为二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚中的任意一种、通过采用上述技术方案，固化剂的加入可以改善环氧树脂的固化性能，使底涂料涂覆后可以比较快速地固化，提升施工效率。A组分与B组分分开制备，可以延长底涂料的储存时间，使用时将A组分和B组分简单混合均匀即可，操作方式简单。固化剂优选为芳香胺类固化剂，芳香胺类固化剂在加热后可以促进快速环氧树脂固化。 [0012] 可选的，所述底层的厚度为2～5㎜。 [0013] 通过采用上述技术方案，底层厚度限定在上述范围中，一方面可以起到很好地连接补强层和路基，提升补强层在路基上的附着力和连接强度；另一方面，底层的厚度在此范围内时，不会影响路面修复后的抗压强度，使破损路面修复后具有更优的耐候性和机械性能。 [0014] 可选的，所述补强层为沥青混凝土层；所述补强层向四周水平方向延伸的距离为5～15㎝。 [0015] 铺筑补强层时，将沥青混凝土向四周延伸一定的宽度，使得补强层将路面上元混凝土路面破损边缘位置覆盖，一方面可以提升补强层沥青混凝土与路面之间的接触面积，增强补强层与路基之间的连接强度；另一方面，增加补强层沥青混凝土在路基上的受力面积，提升该位置的抗压性能，防止长时间通车后出现推移变形、拥包等问题。 [0016] 可选的，所述罩面层为水性聚氨酯涂层，所述罩面层的厚度为1～5㎜。 [0017] 水性聚氨酯涂层由水性聚氨酯防水涂料涂覆并固化后制成，其对砂浆等路面材料的粘附力较强，在沥青混凝土路面上具有良好的粘接性，并且具有良好的化学稳定性，能长期经受日光的照射，强度高，延伸率大，弹性好，并具有良好的防水效果。水性聚氨酯防水涂料制成的罩面层，可以很好地保护路面上修复位置的沥青混凝土层，也可以防止水渗透进入补强层与原沥青路面之间的接缝位置，提升沥青路面修复位置整体的强度和机械性能。 [0018] 第二方面，本申请提供一种路面修复方法，采用如下的技术方案：一种路面修复方法，包括以下步骤： S1.清理掉路面破损位置的碎料和积水，铲掉多余的沥青混凝土，并将破损位置边缘的沥青混凝土层削切打磨切除掉3～8㎝的高度，形成修复台阶； S2.将制备好的底涂料均匀涂覆在破损路面的路基上，底涂料固化后形成底层； S3.将沥青混凝土铺筑在底层上，并且摊铺延伸至修复台阶位置，铺平压实，固化后形成补强层，控制补强层的上表面不超过原沥青路面； S4.将水性聚氨酯防水涂料涂覆于补强层表面，并向四周延伸至覆盖补强层与原沥青路面的接缝，水性聚氨酯涂料固化后形成罩面层。 [0019] 通过采用上述技术方案，沥青混凝土路面破损处修复时，需铲销清理掉破损位置的废料以及废水，避免对新的修复层产生影响；在进行破损位置预处理时，将其边缘完好的沥青混泥土路面也切削掉一部分，在原沥青路面和破损位置地基之间形成台阶，在摊铺新的沥青混凝土形成补强层的过程中，可以将补强层延伸至原沥青混凝土路面上增加接触面积，进而提升补强层的附着强度；同时也不会引起修复位置的沥青混凝土层高出原沥青路面导致的道路不平整。水性聚氨酯防水涂料固化后形成的罩面成将补强层的沥青混凝土与原沥青路面的接缝处覆盖遮蔽，可以起到很好的防水渗透的效果，进一步提升沥青路面修复后的强度和耐久性。 [0020] 可选的，涂覆底涂料之前，还包括：在路面破损位置的路基以及修复台阶上切削形成若干不规则的锯齿状凹槽。 [0021] 通过采用上述技术方案，清理掉破损路面上残余的沥青混凝土废料和积水后，在路基上以及修复台阶上刨铣出锯齿状凹槽，锯齿状凹槽可以增加底涂料以及沥青混凝土的接触面积，进一步提升沥青混凝土的粘附力，增强补强层在路基上的附着强度。 [0022] 可选的，在步骤S2中铺筑加强层的沥青混凝土之前，还包括：在路基上向下开设若干加强孔，并清理掉所述加强孔中的废料和积水。 [0023] 通过采用上述技术方案，在路基上开设若干加强孔，在铺筑补强层时，将沥青混凝土灌注在加强孔中将其填充，加强孔中的沥青混凝土固化后形成连接柱，可以进一步提升补强层在路基上的附着强度，提升沥青路面修复后的抗压性能和耐久性。 [0024] 综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.本申请技术方案提供的路面修复结构，通过在破损路面的路基上涂覆一层环氧树脂涂料底层，提升沥青混凝土在路基上的附着强度，并且将补强层的沥青混凝土延伸至原沥青路面未破损位置，补强层与原沥青路面未破损位置的接缝通过罩面层遮蔽覆盖，可以有效提升修复后沥青路面的防水渗透性能和强度，同时修复后沥青路面与沥青路面高度保持一致，进而提升道路的通行舒适程度。 [0025] 2.本申请技术方案提供的路面修复方法，在进行破损位置预处理时，将其边缘完好的沥青混泥土路面也切削掉一部分，在原沥青路面和破损位置地基之间形成台阶，在摊铺新的沥青混凝土形成补强层的过程中，可以将补强层延伸至原沥青混凝土路面上增加接触面积，进而提升补强层的附着强度；同时也不会引起修复位置的沥青混凝土层高出原沥青路面导致的道路不平整。 [0026] 3.本申请技术方案提供的路面修复方法，在路基上开设若干加强孔，在铺筑补强层时，将沥青混凝土灌注在加强孔中将其填充，加强孔中的沥青混凝土固化后形成连接柱，可以进一步提升补强层在路基上的附着强度，提升沥青路面修复后的抗压性能和耐久性。附图说明 [0027] 图1是本申请实施例1中路面修复结构的整体结构示意图。 [0028] 图2是本申请实施例9中路面修复结构的整体结构示意图。 [0029] 附图标记说明：1、原沥青路面；2、底层；3、补强层；4、罩面层；5、加强孔。 具体实施方式[0030] 以下结合附图及具体实施例对本申请作进一步详细说明。需要说明的是，以下实施例中未注明具体者，均按照常规条件或制造商建议的条件进行；以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。 [0031] 底涂料的制备例制备例1‑3 参照表1的配比，通过以下方法制得底涂料： 将环氧树脂在搅拌下缓慢加入溶剂中，添加结束后持续搅拌15min混合均匀，然后在搅拌下，依次加入流变助剂和增稠剂，继续搅拌20min完全混合均匀；取原配方中一半的水，加入前述混合料中，搅拌混合均匀后得到A组分； 将固化剂加入剩余的一半水中并搅拌混合均匀，制得B组分； 在底涂料上料前，将B组分加入A组分中并搅拌混合均匀，制得底涂料。 [0032] 其中，固化剂为芳香胺类固化剂；溶剂为二丙二醇甲醚。 [0033] 表1：制备例1～3中各组分配比(％) 水 环氧树脂 溶剂 流变助剂 增稠剂 固化剂 制备例1 25 55 3 1 1 15 制备例2 50 40 3 1 1 15 制备例3 38 45 4.5 0.6 0.4 11.5 注：表1中各组分总重为100㎏。 实施例 [0034] 实施例1一种路面修复结构，参照图1，按照以下方法进行路面修复： S1.清理掉路面破损位置的碎料和积水，铲掉破损处多余的沥青混凝土露出下层路基，将破损位置边缘的原沥青混凝土路面的断茬口切削整齐，然后在破损位置边缘原沥青路面混凝土层向下打磨切除掉3㎝的高度，形成修复台阶，修复台阶水平方向的宽度为5㎝； S2.将制备例1中制得的底涂料均匀喷涂在清理干净的路基上，控制涂覆厚度为2㎜，然后使用70℃空气吹风加热固化，制得底层2； S3.将沥青混凝土浇筑在底层2表面，并摊铺延伸至修复台阶上，铺平压实，控制沥青混凝土的上表面不超过原沥青路面1，沥青混凝土固化后制得补强层3； S4.将水性聚氨酯防水涂料喷涂在补强层3表面，并且水性聚氨酯涂料覆盖遮蔽住补强层3与原沥青路面1的接缝处，待水性聚氨酯防水涂料固化后制得罩面层4，控制罩面层 4的厚度为1㎜。 [0035] 实施例2一种路面修复结构，与实施例1的区别在于：底涂料为制备例2中制得的底涂料，其余均与实施例1保持一致。 [0036] 实施例3一种路面修复结构，与实施例1的区别在于：底涂料为制备例3中制得的底涂料，其余均与实施例1保持一致。 [0037] 实施例4一种路面修复结构，与实施例1的区别在于：底层的厚度为5㎜，其余均与实施例1保持一致。 [0038] 实施例5一种路面修复结构，与实施例1的区别在于：底层的厚度为8㎜，其余均与实施例1保持一致。 [0039] 实施例6一种路面修复结构，与实施例1的区别在于：修复台阶位置在水平方向的宽度为15㎝，其余均与实施例1保持一致。 [0040] 实施例7一种路面修复结构，与实施例1的区别在于：罩面层的厚度为5㎜，其余均与实施例 1保持一致。 [0041] 实施例8一种路面修复结构，与实施例1的区别在于，通过以下方法进行路面修复： S1.清理掉路面破损位置的碎料和积水，铲掉破损处多余的沥青混凝土露出下层路基，将破损位置边缘的原沥青混凝土路面的断茬口切削整齐，然后在破损位置边缘原沥青路面混凝土层向下打磨切除掉3㎝的高度，形成修复台阶，修复台阶水平方向的宽度为5㎝； S2.在修复台阶和破损位置的地基上切削处锯齿状的凹槽，并清理掉废料渣； S3.将制备例1中制得的底涂料均匀喷涂在清理干净的路基上，控制涂覆厚度为2㎜，然后使用70℃空气吹风加热固化，制得底层； S4.将沥青混凝土浇筑在底层表面，并摊铺延伸至修复台阶上，铺平压实，控制沥青混凝土的上表面不超过原沥青路面，沥青混凝土固化后制得补强层； S5.将水性聚氨酯防水涂料喷涂在补强层表面，并且水性聚氨酯涂料覆盖遮蔽住补强层与原沥青混凝土路面的接缝处，待水性聚氨酯防水涂料固化后制得罩面层，控制罩面层的厚度为1㎜。 [0042] 其余均与实施例1保持一致。 [0043] 实施例9一种路面修复结构，参照图2，与实施例8的区别在于，通过以下方法进行路面修复： S1.清理掉路面破损位置的碎料和积水，铲掉破损处多余的沥青混凝土露出下层路基，将破损位置边缘的原沥青路面1的断茬口切削整齐，然后在破损位置边缘原沥青路面 1混凝土层向下打磨切除掉3㎝的高度，形成修复台阶，修复台阶水平方向的宽度为5㎝； S2在修复台阶和破损位置的地基上切削处锯齿状的凹槽，并清理掉废料渣，然后在破损处的路基上向下钻出多个加强孔5，加强孔5阵列均匀排布，清理掉加强孔中的废料； S3.将制备例1中制得的底涂料均匀喷涂在清理干净的路基上，控制涂覆厚度为2㎜，然后使用70℃空气吹风加热固化，制得底层2； S4.将沥青混凝土浇筑在底层2表面，使用沥青将加强孔5填充，并摊铺延伸至修复台阶上，铺平压实，控制沥青混凝土的上表面不超过原沥青路面，沥青混凝土固化后制得补强层3； S5.将水性聚氨酯防水涂料喷涂在补强层3表面，并且水性聚氨酯涂料覆盖遮蔽住补强层3与原沥青路面1的接缝处，待水性聚氨酯防水涂料固化后制得罩面层4，控制罩面层的厚度为1㎜。 [0044] 其余均与实施例1保持一致。 [0045] 对比例对比例1 一种路面修复结构，与实施例1的区别在于：不包括底层和罩面层，其余均与实施例1保持一致。 [0046] 对比例2一种路面修复结构，与实施例1的区别在于：补强层的沥青混凝土材料不向四周延伸，仅摊铺在路面破损位置，其余均与实施例1保持一致。 [0047] 性能检测试验对实施例1‑9及对比例1‑2中的路面修复结构进行性能检测，检测结果见下表2。 [0048] 表2：实施例1‑9及对比例1‑2性能检测试验通过表1中的数据可以看出，本申请技术方案中提供的路面修复结构和路面修复方法，破损路面修复后具有良好的力学性能和耐久度，劈裂试验中，干劈裂强度和湿劈裂强度均保持在0.7MPa以上；马歇尔试验中，麻斜热稳定度在14kN以上、残留稳定度保持在94％以上；车辙试验中，动稳定度基本可超过6600次/mm，具有良好的抗压性能。 [0049] 结合实施例1‑3及对比例1‑2，本身实施例中提供的路面修复结构和修复方法，增加底层和罩面层后，路面修复后的力学性能、抗压性能以及耐久度均由明显提升。 [0050] 结合实施例1、实施例8和实施例9，在沥青路面上增加不规则锯齿结构以及加强孔结构以后，沥青路面修复后的力学性能和耐久度也会有一定的提升。 [0051] 以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。 |
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