[发明专利]一种排水路面结构

说明书

本发明提供一种排水路面结构。该排水路面结构包括：第一沥青层，所述第一沥青层包括排水沥青混合料，所述第一沥青层的空隙率为11‑18％；应力消散层，所述应力消散层包括高粘沥青层；以及防水联结层，所述防水联结层包括玄武岩纤维土工格栅；其中，所述排水沥青混合料包括以下组分：聚合物改性沥青、级配型集料以及复合纤维；所述复合纤维包括玻璃纤维和粒状木质素纤维，所述玻璃纤维和粒状木质素纤维的质量比为1:0.3～3。本发明的排水路面结构能够兼顾排水、降噪性能和抗裂、耐久性能，能够满足道路工程建设的需求。

技术领域

本发明涉及一种排水路面结构，属于道路工程材料领域。

背景技术

随着经济的发展和交通量的迅猛增长，“绿色交通”与“交通安全”的理念也逐渐成为道路工程建设的重要发展趋势。排水降噪路面凭借其大空隙结构具有排水、降噪功能，一方面能有效排除雨天路表水膜，提高行车的安全性；另一方面能大幅降低交通所产生的噪音，起到绿色环保的作用。因此，排水降噪沥青路面已经引起了极大地关注。

现有技术中，普遍采用的是单层排水降噪路面，在密集配结构层上铺筑一层大空隙开级配排水沥青面层(OGFC)，虽然具有一定的排水性能，但是效果并不显著。同时，一般大空隙沥青混合料面层因具有空隙较大的特点，其铺筑而成的沥青路面容易出现车辙、松散、裂缝等病害，影响路面的使用寿命。

近年来，基于大空隙开级配排水沥青面层(OGFC)的单层排水降噪路面结构受到了道路科研工作者的关注。大量研究表明，沥青面层的排水降噪性能与其空隙率的大小呈正相关，为了达到好的排水降噪效果，可增大沥青面层的空隙率。但是随着空隙率增大，沥青混合料中集料与集料的接触面积减小，连结强度减弱，形成的沥青路面的连接层强度降低、耐久性变差，且更容易受到环境因素的影响。一般的单层排水降噪沥青路面不能解决大空隙率带来的难题，难以兼顾排水、降噪性能和抗裂、耐久性能，无法满足目前道路工程建设的需求。

另外，单层的排水降噪沥青路面虽然具有一定的排水功能，但是在实际工程应用中，施工工艺复杂，由于空隙率较大导致混合料的耐久性较差，雨水、空气及紫外线老化都会影响沥青胶结料的粘附性，路面容易出现松散及掉粒，缩短使用寿命。

研究表明，在施工及使用过程中，单层的排水降噪沥青路面受到轮胎反复碾压后，部分自由沥青会向上迁移，部分空隙被堵塞，导致排水层的有效厚度小于原本设计厚度，造成路面排水、降噪的效果变差。另外，目前常用的排水降噪路面结构是大空隙开级配排水沥青面层，考虑到大空隙开级配排水沥青面层的大空隙的特点，沥青混合料的强度变差，直接影响路面的耐久性，导致疲劳开裂的病害。

在现有技术中，在排水降噪路面的大空隙排水层和密集配结构层中设置防水联结层，可以阻止水渗透到密集配结构层中，避免结构层出现水损害等早期损坏的问题。常用的防水联结层为橡胶改性沥青碎石封层等，抗压及抗拉强度小，无法达到抗裂的效果。在沥青路面中加入玻璃纤维土工格栅、玄武岩纤维土工格栅等可以增强路面的层间粘结性能，有效提高路面的抗压强度。但是，市场上普遍使用的玄武岩纤维土工格栅是将玄武岩纤维片材相互编制而成，其断裂强力、断裂伸长率不能满足排水降噪沥青路面的要求，如果直接使用市面上的玄武岩纤维土工格栅铺筑于排水降噪沥青路面中，达不到好的抗裂效果。

引用文献1公开了一种排水降噪混凝土路面，包括至下而上依次铺叠的水泥稳定碎石层、中粒式沥青混凝土层、SMA-13层和排水降噪路上面层，水泥稳定碎石层为两层，集料由通过31.5mm-0.075mm方孔筛的矿料组成，中粒式沥青混凝土层是密级配沥青混凝土混合料结构，SMA-13层中原加有木质纤维，上面层是排水降噪路面层，排水降噪路面层由粗集料、细集料和沥青组成，集料级配的配比以抗磨耗要求及目标空隙率确定。但是该排水降噪混凝土的施工组织难度大、配合比不易确定、结构层间连接强度低、结合料随时间的老化速度快、耐久性低。