[发明专利]一种用于机场的水泥道面和半刚性基层之间的道面的复合结构下封层

说明书

本发明涉及工程结构领域，特别是涉及一种用于机场的水泥道面和半刚性基层之间的道面的复合结构下封层。本发明提供一种道面的复合结构下封层，自下而上依次包括乳化沥青透层油层、改性乳化沥青同步碎石封层、第一乳化沥青稀浆封层和第二乳化沥青稀浆封层。本发明所提供的道面的复合结构下封层结合了同步碎石封层和稀浆封层的优点，与基层的粘结牢固，层间抗剪切和抗拉拔能力好，在冲刷试验、渗水试验、抗冲刷性能和防渗性实验中均表现出优良的性能。

技术领域

本发明涉及工程结构领域，特别是涉及一种用于机场的水泥道面和半刚性基层之间的道面的复合结构下封层。

背景技术

我国机场飞行区道面以水泥混凝土道面为主，依据现行道面结构设计方法，水泥道面的强度储备较为充足，加之民用机场实际运营荷载一般情况下都达不到设计荷载水平。但是我国机场水泥道面仍然出现了大量的病害，导致许多水泥道面无法在30年的设计年限内提供满意的使用性能。一个主要问题是基层的稳固性欠佳，易出现唧浆等冲刷破坏进而导致路面的严重破损。目前我国水泥混凝土路面出现断板现象的主要原因就是半刚性基层的抗冲刷能力差，随着路面服役时间变长，基层往往出现冲刷、唧浆、掏空等病害。而水泥混凝土板对板底脱空极为敏感，一旦当基础的支撑变形量超出水泥混凝土板的接受范围，就会在反复车辆荷载作用下出现断板现象。

如果在半刚性基层上直接浇筑水泥面层，即不设置下封层，就会出现水泥浆下渗，进而在面层和基层之间形成一个工程性质不良的“过渡层”。该过渡层在道面使用过程中，会逐渐出现面层与基层的局部分离，以及在水泥板块接缝位置由于应力集中的存在导致的基层竖向开裂。在重复荷载作用、地表水下渗以及自身温缩裂缝、接缝位置应力集中以及层间结合状态劣化等多因素耦合影响下，水稳基层自身的整体性会逐渐丧失，进而导致刚性道面支撑体系的劣化。

在我国，在20世纪90年代以前的水泥混凝土路面的基层表面均未设置隔离层，但随着路面服役时间的增加，水泥混凝土路面的冲刷破坏相当严重。1998年，湘耒高速公路水泥混凝土路面的设计中开始增设沥青隔离层，通车多年后未发现半刚性基层发生冲刷卿浆、脱空等早期损坏现象。此后的一些高等级公路水泥混凝土路面结构设计中，都增设了沥青隔离层。2000年，广西桂林至全州高速公路首次在超厚水泥混凝土路面结构中采用了乳化沥青稀浆封层作为隔离层，可防止水分渗入，避免水泥混凝土早期开裂。2006年广东清连一级公路升级改造中，也采用路面的设计方案为贫混凝土基层+隔离层+水泥混凝土面层。近年来，我国台湾将隔离层用于水泥混凝土路面水泥稳定基层、贫混凝土基层施工后的养护及面层与基层的隔离，并制定了相应的技术规程。沥青隔离层在国外也有广泛的应用，在水泥混凝土路面板下设沥青隔离层既能防止路表水的下渗，降低水泥板板底应力，改善层间接触，又能减少半刚性基层收缩裂缝对水泥板的影响。

虽然沥青隔离层在国内和国外都已经有广泛的应用，但是对于水泥混凝土路面中的隔离层的性能还有进一步改进的需求，主要目的是为了通过隔离层的改进，进一步提升水泥混凝土路面的使用性能。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于机场的水泥道面和半刚性基层之间的道面的复合结构下封层，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种道面的复合结构下封层，自下而上依次包括乳化沥青透层油层、改性乳化沥青同步碎石封层、第一乳化沥青稀浆封层和第二乳化沥青稀浆封层，所述乳化沥青透层油层的原料包括慢裂阳离子聚合物改性乳化沥青和基材，所述改性乳化沥青同步碎石封层的原料包括集料、快裂或中裂阳离子聚合物改性乳化沥青，所述乳化沥青稀浆封层的原料包括乳化沥青。

在本发明一些实施方式中，所述乳化沥青透层油层由慢裂阳离子聚合物改性乳化沥青渗入基材并硬化后制备获得。

在本发明一些实施方式中，所述乳化沥青透层油层的原料中，所述慢裂阳离子聚合物改性乳化沥青的破乳速度符合《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》T0658中慢裂标准。