一種公路路面基層水泥穩定碎石的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種公路路面基層水泥穩定碎石，是對高碳鉻鐵合金渣進行處理生產出高碳鉻鐵合金渣集料，并用這種集料與水泥和水按一定比例混合制成一種能滿足不同等級要求的公路路面基層水泥穩定碎石。本發明采用的以高碳鉻鐵合金渣級配集料為主要原料的公路路面基層水泥穩定碎石，與現有技術中常規采用天然碎石為集料的水泥穩定碎石相比，能提高路面基層的抗彎強度及抗裂性能，延長公路路面的使用壽命。本發明利用了工業廢料高碳鉻鐵合金渣來替代天然集料，應用于路面水泥穩定碎石基層中，提供了解決高碳鉻鐵合金渣排放問題的的途徑，減少了公路建設中天然石料的開采數量，有利于保護環境和可持續發展；減少了公路工程投資，具有良好的經濟效益。
【專利說明】一種公路路面基層水泥穩定碎石
【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑材料領域，尤其涉及一種公路路面基層水泥穩定碎石。
【背景技術】
[0002]公路路面結構一般由面層、基層和墊層組成。與其他基層結構相比，水泥穩定碎石具有強度高、整體性強、耐久性好等優點，成活后遇雨不泥濘，表面堅實，是一種較為理想的半剛性基層材料，為公路路面尤其是高等級路面最常用的基層材料之一。水泥穩定碎石是以級配碎石作骨料，采用一定數量的膠凝材料和足夠的灰漿體積填充骨料的空隙，按嵌擠原理攤鋪壓實得到的材料；其壓實度接近于密實度，強度主要靠碎石間的嵌擠鎖結原理，同時有足夠的灰漿體積來填充骨料的空隙。通常，水泥穩定碎石材料主要由粒料和灰漿體積組成；粒料為級配碎石,灰漿體積包括水和膠凝材料,膠凝材料由水泥和混合材料組成；水泥用量一般為混合料3%~7%，7天的無側限抗壓強度可達5.0MPa,較其他路基材料高。由于水泥穩定碎石的初期強度高，并且強度隨齡期而增加很快結成板體，因而具有較高的強度、抗滲度和抗凍性。然而，目前以水泥穩定碎石作為材料的路面基層的抗彎強度及抗裂性能不夠理想，且公路路面的使用壽命不長；同時，公路工程的資本投入較大，經濟效益不高。
[0003]如CN103224351A公開的一種抗疲勞型水泥穩定碎石，由乳化橡膠浙青、水泥、碎石和水制成，所述水泥采用符合國家標準的325#或425#水泥，所述乳化橡膠浙青為25°C時的針入度為70或90的乳化橡膠浙青，所述碎石采用連續級配的碎石，要求最大粒徑不超過31.5mm, 19mm31.5mm的碎石用量與9.5mm~19mm的碎石用量之比為1: 1，其中粒徑小于
4.5mm的碎石不超過30%,粒徑小于0.075mm的細料不超過7%,所述水采用飲用水,所述水泥和碎石的比例為:水泥:碎石=1: 25，乳化橡膠浙青的含量為水泥質量的50%~60%，水的含量為水泥質量的50%~80%。該方案的不足在于，乳化橡膠浙青的成本較高，且水泥使用量過多，不僅經濟效益不佳，而且水泥用量過多將加大水化熱反應溫度，容易形成裂縫。
`[0004]又如CN101880996A公開的一種公路路基用水泥穩定碎石，是由無熟料鋼渣水泥、集料和水組成，其組分按重量百分比為無熟料鋼渣水泥4.0 %~5.0 %，集料90 %~92 %，其余為水；所述集料為70%重量天然集料和30%重量再生集料組成，所述天然集料和再生集料的級配范圍均為31.5~9.5mm, 9.5~4.75mm, 4.75~2.36mm和2.36~Omm方孔粒徑，且其相應用分別為45%~35%，24%~35%，5%~10%和26%~35%。該方案的不足在于，天然集料所占比例較大，大規模生產容易造成天然集料資源緊張，經濟性較差。
[0005]再如CN100556847C公開的一種公路路基用水泥穩定礦渣，是由水泥、高鈦重礦渣碎石和高鈦重礦渣砂組成，各成分重量百分比為，水泥3.0%~7.0%，高鈦重礦渣碎石48.5%~46.5%，高鈦重礦渣砂48.5%~46.5% ;高鈦重礦渣碎石粒徑范圍為5.0~31.5mm,高鈦重礦渣砂粒徑范圍為0.0~5.0_。該方案的不足在于，高鈦重礦渣含有穩定的結晶體和玻璃體而活性低于普通高爐礦渣，與水泥配合用于路面基層時的抗裂性能不夠
理相
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種公路路面基層水泥穩定碎石，解決了現有技術中的問題。
[0007]本發明是通過下述技術方案實現的:
[0008]一種公路路面基層水泥穩定碎石，由以下質量百分比的原料組成:
[0009]水泥4.5%~5.5%，水4.5%~6.5%，其余為高碳鉻鐵合金渣級配集料；
[0010]所述高碳鉻鐵合金渣級配集料是采用埋弧電爐還原法生產高碳高碳鉻鐵合金時排出的熔體，經渣盤凝固、自然冷卻、機械破碎或跳汰法選別含鉻礦物后進行人工篩分產生的高碳鉻鐵合金渣，其骨料形狀接近立方體，潔凈干燥、無風化，無雜質，最大粒徑(37.5mm，壓碎值≤32%。
[0011]進一步的，所述原料的質量百分比為:
[0012]水泥4.5%~5.5%，水5.5%，其余為高碳鉻鐵合金渣級配集料。
[0013]高碳鉻鐵合金渣的化學組成見表1。
[0014]表1高碳鉻鐵合金渣的化學組成(wt%)
[0015]
【權利要求】
1.一種公路路面基層水泥穩定碎石，其特征在于:由以下質量百分比的原料組成: 水泥4.5%~5.5%，水4.5%~6.5%，其余為高碳鉻鐵合金渣級配集料； 所述高碳鉻鐵合金渣級配集料是采用埋弧電爐還原法生產高碳鉻鐵合金時排出的熔體，經渣盤凝固、自然冷卻、機械破碎或跳汰法選別含鉻礦物后進行人工篩分產生的高碳鉻鐵合金洛，其骨料形狀接近立方體，潔凈干燥、無風化，無雜質，最大粒徑< 37.5mm,壓碎值(32%。
2.如權利要求1所述的一種公路路面基層水泥穩定碎石，其特征在于:所述原料的質量百分比為: 水泥4.5%~5.5%，水5.5%，其余為高碳鉻鐵合金渣級配集料。
3.如權利要求1~2任一所述的一種公路路面基層水泥穩定碎石，其特征在于:所述高碳鉻鐵合金渣級配集料為:
4.如權利要求3所述的一種公路路面基層水泥穩定碎石，其特征在于:所述公路路面基層水泥穩定碎石的主要控制指標為:
干密度(g/cm3) ≥2.3 ； 最佳含水量為5.5% ; 7天無側限抗壓強度(95%保證率)≥2.5MPa ； 壓實度K≥97.0%。
5.如權利要求1所述的一種公路路面基層水泥穩定碎石的應用，其特征在于:用于公路路面基層的應用。
【文檔編號】C04B18/14GK103708787SQ201310737169
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月27日 優先權日:2013年12月27日
【發明者】陳志峰, 謝春生, 李松, 張丙文, 王傳波 申請人:中國水電顧問集團貴陽勘測設計研究院有限公司