用于高速公路收費站的橡膠鋼筋混凝土疊合鋪面的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于高速公路收費站的橡膠鋼筋混凝土疊合鋪面，其特征是：包括依次連接的面層、疊合構(gòu)件層、墊層和找平層，所述疊合構(gòu)件層由普通混凝土層與橡膠混凝土層構(gòu)成，所述橡膠混凝土層受拉區(qū)內(nèi)設(shè)有單層雙向鋼筋。有益效果:本發(fā)明分別利用橡膠集料混凝土和普通混凝土各自具有的優(yōu)良力學(xué)性能，兩者疊合后，可以減薄鋪面的厚度，如由原來的30cm減為27cm，厚度降低10％。受拉區(qū)配上單層雙向鋼筋，其承載能力提高，抗折強度提高，抗疲勞能力提高，充分滿足大車經(jīng)過荷載要求。解決了收費站荷載較大，使用頻繁等難題。
【專利說明】
用于高速公路收費站的橡膠鋼筋混凝土疊合鋪面
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料、交通工程領(lǐng)域，尤其涉及一種用于高速公路收費站的橡膠鋼筋混凝土疊合鋪面。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)高速公路發(fā)展很快，提出一種采用綠色環(huán)保的材料一一橡膠鋼筋混凝土疊合，來代替原來的鋪面材料;橡膠集料混凝土(Crumb Rubber Concrete，簡稱CRC)是一種把橡膠微粒作為水泥混凝土的組成材料配制而成的特殊混凝土，具有低彈模、大變形、較好的抗裂性、耐久性等優(yōu)點。
[0003]由于高速公路大貨車載重較大，有的甚至超載嚴重，其使用效率也比較高，導(dǎo)致收費站路面易裂、剛度不夠、耐久性不夠等問題突出。若采用普通的混凝土，一般能滿足路面的承載能力要求，但是其往往容易產(chǎn)生裂縫，后期維護費用將會增多;若采用瀝青路面則往往剛度太小，易讓路面產(chǎn)生變形。專利文獻103866670A公開了一種新型的裝配式車載路面，由預(yù)制鋼筋混凝土板塊構(gòu)件裝配鋪設(shè)而成，其特征在于:所述預(yù)制鋼筋混凝土板塊構(gòu)件由上路面板(I)和下路面板(2)構(gòu)成雙層疊合結(jié)構(gòu)，所述上路面板(I)和下路面板(2)的內(nèi)部均布有雙層雙向鋼筋骨架(4)，下部有預(yù)埋吊環(huán)(6);上路面板(I)與下路面板(2)之間鋪設(shè)有橡膠薄膜(7)，所述上路面板(I)的上部具有耐磨鋼纖維混凝土層(3)。適合施工現(xiàn)場臨時重型車載道路的鋪設(shè)，橡膠薄膜能起到緩沖作用，且能增加路面板之間的摩擦力，防止路面板打滑。屬于裝配式車載路面，非現(xiàn)澆路面，不適于大規(guī)模施工澆筑;專利文獻20288179IU公開了一種橡膠輕集料混凝土復(fù)合式路面，其特征在于:所述復(fù)合式路面設(shè)在路基表面，包括上下鋪設(shè)的面層(I)和底層(2)，所述面層為橡膠輕集料混凝土層，所述底層為普通混凝土強化層，底層厚度大于面層厚度。本發(fā)明的隧道路面采用上下層復(fù)合式結(jié)構(gòu)，在面層材料中添加橡膠微料和陶料等輕骨料，提高了面層材料的強度、韌性和抗彎拉變形能力，使其成為具有低彈模高韌性特點的輕集料混凝土，緩沖降噪效果明顯，提高了行車的舒適性和安全性，而底層較厚的普通混凝土強化層則具有較好的防水防火性能，提高路面的耐久性和承載力。專利文獻205062602U公開了一種橡膠輪胎顆粒降噪路面，其特征在于:橡膠輪胎顆粒降噪路面由穩(wěn)定碎石基層、WRAC-n濕拌橡膠瀝青混凝土下面層、DRAC-n干拌橡膠瀝青混凝土上面層、下面層、上面層之間增加橡膠瀝青防水粘結(jié)層、上面層增加橡膠瀝青應(yīng)力吸收層五部分組成。屬于輕集料混凝土，不便于應(yīng)用；專利文獻205062602U公開了一種橡膠輪胎顆粒降噪路面，其橡膠瀝青混凝土需加入瀝青層，操作較復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于高速公路收費站的橡膠鋼筋混凝土疊合鋪面，解決了由于收費站荷載較大、使用頻繁而產(chǎn)生的路面易裂、剛度不夠、耐久性不夠等問題；由于其耐久性能良好，將大大降低后期維護成本。
[0005]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)，一種用于高速公路收費站的橡膠鋼筋混凝土疊合鋪面，其特征是:包括依次連接的面層、疊合構(gòu)件層、墊層和找平層，所述疊合構(gòu)件層由普通混凝土層與橡膠混凝土層構(gòu)成，所述橡膠混凝土層受拉區(qū)內(nèi)設(shè)有單層雙向鋼筋。
[0006]所述疊合構(gòu)件層的普通混凝土與橡膠集料混凝土厚度比為1:0.7。
[0007]所述疊合構(gòu)件層的層數(shù)為1-2層。
[0008]所述墊層采用碎石砂爍材料，其厚度^150mm。
[0009]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明分別利用橡膠集料混凝土和普通混凝土各自具有的優(yōu)良力學(xué)性能，兩者疊合后，可以減薄鋪面的厚度，如由原來的30cm減為27cm，厚度降低10%。受拉區(qū)配上單層雙向鋼筋，其承載能力提高，抗折強度提高，抗疲勞能力提高，充分滿足大車經(jīng)過荷載要求。解決了收費站荷載較大，使用頻繁等難題。同時由于其耐久性能良好，將大大降低后期維護成本。
[00?0]橡膠粉直接加入到普通混凝土當(dāng)中。由于橡膠混凝土本身耗能能力比較強，其抗鹽凍性能、抗?jié)B性能均比普通混凝土高，其橡膠顆粒阻裂效果比較好，故而使得鋪面層耐久性能提高，加入鋼筋使得路面抗裂性能明顯增強，減少了維護成本。鋪面整體協(xié)同性最好，經(jīng)過普通混凝土和橡膠混凝土兩層厚度的優(yōu)選，再經(jīng)過承載力分析，裂縫應(yīng)力分析后配的鋼筋，三者形成具有優(yōu)良力學(xué)性能和經(jīng)濟性能的協(xié)同工作的鋪面。
【附圖說明】
[0011 ]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是疊合構(gòu)件層模型的四點彎曲試驗示意圖；
[0013]圖3是橡膠混凝土層配鋼筋結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1.面層，2.第一疊合構(gòu)件層，3.第二疊合構(gòu)件層，4.墊層，5.找平層，6、鋼筋，
7、普通混凝土層，8、橡膠混凝土層。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提供的【具體實施方式】詳述如下:
[0016]詳見附圖，本實施例提供了一種用于高速公路收費站的橡膠鋼筋混凝土疊合鋪面，包括依次連接的面層1、疊合構(gòu)件層、墊層和找平層，所述疊合構(gòu)件層由普通混凝土層7與橡膠混凝土層8構(gòu)成，所述橡膠混凝土層受拉區(qū)內(nèi)設(shè)有單層雙向鋼筋。所述疊合構(gòu)件層的層數(shù)為1-2層。本實施例為第一疊合構(gòu)件層2和第二疊合構(gòu)件層3。所述墊層采用碎石砂礫材料，其厚度彡150mm。
[0017]本實施例的優(yōu)化方案是經(jīng)過優(yōu)化，得出最優(yōu)疊合構(gòu)件層各層厚度，厚度比例取為:普通混凝土:橡膠集料混凝土 = 1:0.7
[0018]根據(jù)圖2所示模型，進行承載力計算。依據(jù)收費站統(tǒng)計資料，找出路面最大荷載，進行計算，求出最大彎矩，進而求得配筋。依據(jù)所配鋼筋進行裂縫驗算。
[0019]將橡膠混凝土層與普通混凝土制成疊合層構(gòu)件，彈性模量小的橡膠混凝土層在下層，，并在受拉區(qū)的橡膠混凝土層加配鋼筋?；炷怜B合構(gòu)件和普通混凝土相比較具有的技術(shù)優(yōu)勢為:
[0020]I)橡膠混凝土疊合構(gòu)件比普通混凝土更晚達到極限拉力和極限拉應(yīng)變，其抗裂性明顯優(yōu)于普通混凝土構(gòu)件；
[0021]2)橡膠混凝土疊合構(gòu)件由于上層用彈性模量更大的普通混凝土替代橡膠混凝土，增加了構(gòu)件的剛度，減小了變形，延緩了其破壞；
[0022]3)橡膠混凝土疊合鋪面有針對性的根據(jù)荷載大小(包括車輛重載和開裂荷載)來配置鋼筋，解決了路面的重載問題和開裂問題。
[0023]4)能夠大大減少鋪面的厚度，如由原來的30cm減少為27cm;既能由于上層用彈性模量更大的普通混凝土替代橡膠混凝土，增加了構(gòu)件的剛度，減小了變形，延緩了其破壞，又能充分利用下層橡膠集料混凝土彈性模量低，抗裂性、耐久性好的優(yōu)點，使上下兩層協(xié)同工作，從而延緩收費站路面使用壽命。
[0024]檢測試驗
[0025](I)詳見附圖2，橡膠集料混凝土疊合構(gòu)件分析前提試驗及各層厚度優(yōu)化分析
[0026]本試驗采用一種普通混凝土構(gòu)件和三種或三種以上摻量橡膠混凝土構(gòu)件，測試其各項力學(xué)性能指標(biāo)。然后進行橡膠集料混凝土疊合構(gòu)件受彎性能理論分析與ANSYS模擬采用純彎理論模型，運用有限元軟件計算出普通混凝土構(gòu)件和多種摻量橡膠混凝土構(gòu)件最大拉應(yīng)變。最后得出疊合構(gòu)件中普通混凝土構(gòu)件和橡膠混凝土構(gòu)件的承載力，繪制橡各種摻量膠混凝土層厚度-承載力曲線。根據(jù)繪出的曲線，對橡膠混凝土層最優(yōu)厚度進行定性分析。應(yīng)用插值法，對橡膠混凝土層最優(yōu)厚度進行定量反算。
[0027](2)根據(jù)所建高速公路載荷情況，得出鋪面計算荷載，根據(jù)計算荷載得出配筋。
[0028]高速公路收費站的橡膠鋼筋混凝土疊合鋪面采用施工現(xiàn)場現(xiàn)澆。
[0029]上述參照實施例對該一種用于高速公路收費站的橡膠鋼筋混凝土疊合鋪面進行的詳細描述，是說明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若干個實施例，因此在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于高速公路收費站的橡膠鋼筋混凝土疊合鋪面，其特征是:包括依次連接的面層、疊合構(gòu)件層、墊層和找平層，所述疊合構(gòu)件層由普通混凝土層與橡膠混凝土層構(gòu)成，所述橡膠混凝土層受拉區(qū)內(nèi)設(shè)有單層雙向鋼筋。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高速公路收費站的橡膠鋼筋混凝土疊合鋪面，其特征是:所述疊合構(gòu)件層的普通混凝土與橡膠集料混凝土厚度比為1:0.7。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于高速公路收費站的橡膠鋼筋混凝土疊合鋪面，其特征是:所述疊合構(gòu)件層的層數(shù)為1-2層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高速公路收費站的橡膠鋼筋混凝土疊合鋪面，其特征是:所述墊層采用碎石砂爍材料，其厚度多150mm。
【文檔編號】E01C11/16GK106049218SQ201610571473
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月19日
【發(fā)明人】余強, 朱涵, 李翠紅, 段福強, 劉力, 王璐, 車莉昵
【申請人】天津海泰環(huán)保科技發(fā)展股份有限公司