[实用新型]一种超高性能混凝土表面与上面层之间的嵌石结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及混凝土铺面施工领域，尤其涉及一种超高性能混凝土表面与上面层之间的嵌石结构。

背景技术

超高性能混凝土是近年来迅速发展起来的一种纤维增强水泥基复合材料，因其抗压强度高、超高韧性、表面致密且耐久性良好等优势，成功应用于重要铺面结构。为保护该结构不受车辆荷载直接机械损伤，在超高性能混凝土表面铺设上面层，以满足车辆行驶性能要求。

由于超高性能混凝土材料组分内不包含粗骨料，颗粒粒径一般小于1mm，成型后表面致密且光滑，为此，通常采用硬刻槽法、抛丸法以增加嵌锁力和抗滑移水平，效果比较好。但这两种方法也存在问题：

1、硬刻槽法

①表面刻槽深度3mm～4mm，宽度3mm～5mm，间距7mm～10mm，将破坏超高性能混凝土结构，降低钢筋保护层厚度；同一厚度的超高性能混凝土的抗折能力也会相应下降，虽可通过增加超高性能混凝土厚度弥补，但明显增加结构自重，提高工程造价。

②之后的维护工程，更换旧面层时，要重新刻槽或对原刻槽进行清理，存在进一步破坏超高性能混凝土结构，且增加结构钢筋锈蚀风险。

2、抛丸法

①超高性能混凝土表面实施抛丸，只能产生细观纹理的粗糙面,这是由于超高性能混凝土材料组分中不包含粗骨料，故抛丸工艺只能形成细观尺度的表面构造。

②在抗滑移性能和抗剪能力方面，超高性能混凝土表面细观构造存在不足。

③抛丸方式下，常温(20℃)时超高性能混凝土与沥青上面层层间抗剪强度可满足工程要求；但在高温(60℃)下，层间抗剪强度大幅下降，不能满足受力要求，存在高温稳定性不足而出现层间剪切破坏的风险。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对超高性能混凝土表面与上面层之间可能存在的剪切破坏问题，特别是炎热地区、重交通、特重交通道路，或者是连续长、陡纵坡路段，桥面铺装等对抗滑移及抗剪强度要求较高的工程，本实用新型构建超高性能混凝土表面宏观与细观多尺度纹理结构，强化嵌锁力与粘结力的协同作用，全面提升超高性能混凝土与上面层层间抗剪强度与抗滑移性能，为此设计了一种超高性能混凝土表面与上面层之间的嵌石结构。

为解决上述技术问题，本实用新型公开了一种超高性能混凝土表面与上面层之间的嵌石结构，包括超高性能混凝土基层、超高性能混凝土基层表面嵌固的碎石、粘结层和上面层；所述粘结层位于所述超高性能混凝土基层与碎石形成的表面的上部，所述上面层位于所述粘结层的上面，所述碎石的一端嵌固在所述超高性能混凝土基层内，而另一端则向所述上面层凸起；所述超高性能混凝土基层的上表面因受所述碎石的挤压而形成凹凸表面；所述碎石和凹凸表面的布设使所述超高性能混凝土基层与上面层之间形成宏观与细观多尺度嵌锁结构。

进一步的，所述超高性能混凝土基层的表面构造深度TD＝1.0～2.0mm。

进一步的，所述碎石在超高性能混凝土基层内的嵌入深度为其粒径的2/5～3/5，该种嵌入深度与超高性能混凝土的嵌固效果最佳。

进一步的，所述碎石形状为多面体，其材料为石英砂或玄武岩，其粒径为4.75～9.5mm；因为超高性能混凝土密布纤维，若碎石太粗，将严重扰动表面结构、且压入困难；太细起不了嵌固作用。

进一步的，所述碎石表面裹覆与超高性能混凝土一致的砂浆料层，砂浆料的主要成分与超高性能混凝土一样，所以在碎石表面裹覆一薄层，可以使得碎石与超高性能混凝土结合。

进一步的，所述碎石的撒布数量为所述超高性能混凝土基层表面积的40％～80％。

进一步的，所述凹凸表面中平均凹陷深度为3～6mm。

进一步的，所述上面层为厚度控制为10mm～60mm的沥青混凝土、改性沥青混凝土、沥青玛蹄脂碎石、环氧沥青混凝土、Superpave或Novachip的任一一种或者多种组合形成的沥青混合料层；或者所述上面层为厚度控制为6mm～25mm的薄层聚合物罩面层。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

通过坚硬的碎石一部分固结在超高性能混凝土中，另一部分固结在上面层中，增强界面嵌锁力，在超高性能混凝土表面构建宏观与细观多尺度纹理结构，强化嵌锁力与粘结力的协同作用，同时，结合粘结层的黏结材料的黏结作用，有效阻止上面层在基层界面的滑移，大幅提升超高性能混凝土与上面层之间的抗滑移性能、抗剪性能以及高温稳定性。

下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明