一種乳化瀝青水泥穩定碎石的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種乳化漸青水泥穩定碎石,屬于道路建筑材料技術領域。
【背景技術】
[0002] 水泥穩定碎石基層具有強度較高、承載力大、抗疲勞性能良好等特點,在我國道路 路面建設中大量采用,據統計,我國近二十年來,新建的高等級公路和城市主干道路面基層 及底基層采用水泥穩定碎石的比例高達2/3W上。
[0003] 水泥穩定碎石基層材料的缺點是抗變形能力低、脆性大,易因失水干縮和溫度收 縮產生裂縫。運種裂縫在路面使用期內會反射到漸青面層,從而造成路面的結構使用性能 惡化。如何控制水泥穩定碎石基層材料的開裂,保證其路用性能耐久、穩定,成為當前亟待 解決的問題。
[0004] 近些年,國內為提高水泥穩定碎石基層路用性能開展了大量研究,許多研究著眼 于從集料級配、水泥含量、含水量、施工方法等多方面著手來改善其收縮性能;一些學者通 過在水泥穩定碎石中添加合適的外滲劑,如:粉煤灰、纖維、下苯聚合物等W達到降低混合 料干縮、溫縮量的同時,增加材料柔性和提高其極限抗拉應變量,從而減少基層收縮裂縫的 出現和反射至面層的概率。
[0005] 乳化漸青作為外滲劑具有很好的應用前景,滲加乳化漸青的水泥穩定碎石具有剛 柔相濟的特點,失水干縮量減少,在價格上也較下苯乳膠等聚合物低廉,它很可能是解決路 面結構反射裂縫有效且經濟的途徑之一。但是目前對乳化漸青水泥穩定碎石基層材料的力 學性能、路用性能缺乏系統研究,未能達到實用要求。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是為了提供一種乳化漸青水泥穩定碎石,W降低其干縮和溫縮量并 增加初性,從而減少和防止乳化漸青水泥穩定碎石基層收縮裂縫的出現,提高其使用性能。
[0007] 本發明的目的可W通過W下技術方案來實現。
[0008] -種乳化漸青水泥穩定碎石,所述材料由乳化漸青、水泥、碎石和水組成,按與碎 石重量比計,其組成和含量如下: 碎石100乳化漸青2~4 水泥3. 5~5. 5, 水 4. 5~6. 0。
[0009] 本發明中,所述的碎石由S檔(15-25mm、5-15mm、0-6mm)粗集料和砂組成,級配為 密實型級配。
[0010] 本發明中,所述的乳化漸青為陽離子慢裂型乳化漸青,漸青質含量不低于50%。
[0011] 本發明中,所述的水泥為P. 0. 42. 5普通娃酸鹽水泥。
[0012] 本發明中,所述的水為潔浄自來水,其用量由重型壓實條件下混合料最大干密度 確定,水的重量占碎石總重量的4. 5~6. 0%。
[0013] 本發明提出的乳化漸青水泥穩定碎石的制備方法,具體步驟如下: 將原料按照配比稱量后,混合均勻,向混合料中添加水,并攬拌混合均勻即得路基材 料。
[0014] 本發明的有益效果在于: 1)重型擊實條件下,所述的乳化漸青水泥穩定碎石的最佳含水量較對比組的普通水泥 穩定碎石的最佳含水量降低1%左右,最大干密度降低1~4%。
[0015] 2)所述的乳化漸青水泥穩定碎石與對比組的普通水泥穩定碎石相比,混合料的抗 壓、劈裂強度下降;常溫(20°C)時的彎拉強度相近,低溫巧°C)時上升20~30%左右;混合 料彎壓強度比明顯上升,常溫(20°C)時,乳化漸青滲量2%時,上升0. 05~0. 07點,乳化漸 青滲量4%時,上升一倍W上,達0. 5左右。
[0016] 3)所述的乳化漸青穩定碎石具有良好的水穩定性,浸水后其強度幾乎不變。養護 環境和延遲成型對乳化漸青穩定碎石強度的影響較小,強度下降幅度較對比組的普通水泥 穩定碎石的下降幅度減小1/3~1/2。
[0017] 4)所述的乳化漸青水泥穩定碎石與對比組的普通水泥穩定碎石相比,混合料的干 縮應變、干縮失水率和干縮系數均明顯下降。標準養護條件下,乳化漸青水泥穩定碎石的干 縮應變減少了 1/5~1/3 ;在自然脫水狀態下,干縮應變減少1/4~1/2。
[0018] 5)所述的乳化漸青水泥穩定碎石與對比組的普通水泥穩定碎石相比,混合料溫縮 應變、溫縮系數有些許下降,但下降量不大;混合料抗沖刷性能和應力加載模式下疲勞性能 兩者相近。
[0019] 6)所述的乳化漸青水泥穩定碎石具有一定初性,在常溫彎拉4點試驗中,與對 比組的普通水泥穩定碎石相比,極限曉度和應變功增加20%~40% ;5°C時,動態模量降低 10%~17%,20°C時,動態模量降低20%~ 32% ;40°C時,動態模量降低1/3~1/2。
[0020] 7)本發明所述的乳化漸青水泥穩定碎石具有良好的施工性,其中,拌和機械需增 加乳化漸青儲存罐和有流量計輸送管,拌和時間增加10~15s,攤鋪、壓實工藝與普通水泥穩 定碎石的相同,現場離析現象減少,在相同的壓實功下,乳化漸青水泥穩定碎石的壓實度略 高,其強度、模量及壓實度的均勻性更優。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合實施例,對本發明作進一步說明,配合比中各種材料的含量按照與碎石 的重量比計。
[0022] 實施例1: 混合料由W下原料組成(重量比計): 碎石:100 ;水泥:3. 5 ;乳化漸青:2。將原料按照上述配比稱量后,向混合料中添加水, 并攬拌混合均勻即得路基材料,其中水的加入量為碎石重量的4. 9%。其性能指標見表1-表 2。
[002引實施例2: 混合料由W下原料組成(重量比計): 碎石:100 ;水泥:3. 5 ;乳化漸青:4。將原料按照上述配比稱量后,向混合料中添加水, 并攬拌混合均勻即得路基材料,其中水的加入量為碎石重量的4. 7%。其性能指標見表1-表2。
[0024]實施例3 : 混合料由W下原料組成(重量比計): 碎石:100;水泥:4. 5;乳化漸青:2。將原料按照上述配比稱量后,向混合料中添加水, 并攬拌混合均勻即得路基材料,其中水的加入量為碎石重量的5. 0%。其性能指標見表1-表 6。
[002引 實施例4 : 混合料由W下原料組成(重量比計): 碎石:100;水泥:4. 5;乳化漸青:4。將原料按照上述配比稱量后,向混合料中添加水, 并攬拌混合均勻即得路基材料,其中水的加入量為碎石重量的4. 9%。其性能指標見表1-表 5。
[002引實施例5 : 混合料由W下原料組成(重量比計): 碎石:100;水泥:5. 5;乳化漸青:2。將原料按照上述配比稱量后,向混合料中添加水, 并攬拌混合均勻即得路基材料,其中水的加入量為碎石重量的5. 2%。其性能指標見表1-表 2。
[0027]實施例6 : 混合料由W下原料組成(重量比計): 碎石:100;水泥:5. 5;乳化漸青:4。將原料按照上述配比稱量后,向混合料中添加水, 并攬拌混合均勻即得路基材料,其中水的加入量為碎石重量的5. 0%。其性能指標見表1-表 2。
[002引 對比例1 : 混合料由W下原料組成(重量比計): 碎石:100;水泥:3. 5。將原料按照上述配比稱量后,向混合料中添加水,并攬拌混合 均勻即得路基材料,其中水的加入量為碎石重量的5. 5%。其性能指標見表1-表2。
[002引 對比例2 : 混合料由W下原料組成(重量比計): 碎石:100;水泥:4. 5。將原料按照上述配比稱量后,向混合料中添加水,并攬拌混合 均勻即得路基材料,其中水的加入量為碎石重量的5. 6%。其性能指標見表1-表5。
[0030]對比例3 : 混合料由W下原料組成(重量比計): 碎石:100;水泥:5. 5。將原料按照上述配比稱量后,向混合料中添加水,并攬拌混合 均勻即得路基材料,其中水的加入量為碎石重量的5. 8%。其性能指標見表1-表2。
[003。 使用時,將實施例1~6,對比例1~3拌合后制備得到的路基材料均勻地攤鋪到建設 的路基上,按施工規范用娠壓機娠壓壓實即可。
[0032] 表1擊實試驗與無側限抗壓強度試驗結果
表3部分案例拓展無側限抗壓強度試驗結果
表6部分案例疲勞性能試驗結果
由表1和表2可W看到,比較六個實施例和=個對比例,隨著乳化漸青滲量增加,實 施例的抗壓、劈裂強度下降,下降幅度隨著水泥劑量增大有所增加,隨著齡期的增大而有 所減緩;實施例劈裂強度的下降幅度小于抗壓強度的下降幅度;在常溫下乳化漸青的滲 量對實施例的彎拉強度影響甚微。表中各實施例均達到了《公路路面基層施工技術規范》 (JTJ034-2000)中對高級公路和一級公路基層的要求。
[0033] 由表3和表4可W看到,將實施例3,4和比較例2進行對比發現,實施例具有良好 的水穩定性,浸水后其強度幾乎不變;實施例受延遲成型的影響較小;隨著乳化漸青滲量 的增加,養護環境對實施例的強度影響減小;實施例具有一定感溫性,其抗壓強度隨著溫度 上升而下降;低溫時乳化漸青能明顯提高實施例的彎拉強度,甚至超過了對比例。
[0034] 由表5可W看到,將實施例3,4和比較例2進行對比發現,實施例的干縮應變、干 縮失水率和干縮系數明顯減小,但對溫縮性能影響不大;由表6可W看到,實施例的疲勞壽 命要略高于對比例。
[0035] 本發明對于解決常規水泥穩定碎石易出現收縮裂縫的現象有極大的幫助,通過在 混合料中添加乳化漸青W降低其干縮和溫縮量并增加初性,從而減少和防止基層收縮裂縫 的出現,提高了路面結構的使用性能。
[0036] W上所述為本發明的較佳實施例而已,但本發明不應該局限于該實施例所公開的 內容。所W凡是不脫離本發明所公開的精神下完成的等效或修改,都落入本發明保護的范 圍。
【主權項】
1. 一種乳化瀝青水泥穩定碎石,其特征在于所述材料由乳化瀝青、水泥、碎石和水組 成,按與碎石重量比計,其組成和含量如下: 碎石100 乳化瀝青2~4 水泥 3. 5~5. 5, 水 4. 5~6. 0。2. 根據權利要求1所述的乳化瀝青水泥穩定碎石,其特征在于:所述的碎石由三檔 (15-25mm、5-15mm、0-6mm)粗集料和砂組成,級配為密實型級配。3. 根據權利要求1所述的乳化瀝青水泥穩定碎石,其特征在于:所述的乳化瀝青為陽 離子慢裂型乳化瀝青,瀝青質含量不低于50%。4. 根據權利要求1所述的乳化瀝青水泥穩定碎石,其特征在于:所述的水泥為 P. 0. 42. 5普通硅酸鹽水泥。5. 根據權利要求1所述的乳化瀝青水泥穩定碎石,其特征在于:所述的水為潔凈自來 水,其用量由重型壓實條件下混合料最大干密度確定。
【專利摘要】本發明屬于道路建筑材料技術領域,公開了一種乳化瀝青水泥穩定碎石,所述的乳化瀝青水泥穩定碎石由乳化瀝青,水泥,碎石和水組成,其中以與碎石重量比計,乳化瀝青摻量為2~4,水泥摻量為3.5~5.5,用水量為4.5~6.0,碎石為100。本發明的乳化瀝青水泥穩定碎石兼有剛柔相濟特性和良好的抗水損壞性能,與普通水泥穩定碎石相比,混合料的抗壓和劈裂強度有所下降,彎拉強度在常溫(20℃)時相近,在低溫(5℃)時明顯增大;干縮失水率、干縮系數和動態模量下降,極限應變量增大;施工性能優異:易壓實,離析現象少,強度變異性小,延遲成型和干燥養護的不利影響減弱;可滿足高等級公路和城市道路路面基層的力學強度要求,且可有效地減少和防止基層收縮裂縫出現。
【IPC分類】C04B28/04, C04B24/36
【公開號】CN105198316
【申請號】CN201510590525
【發明人】談至明, 方繼偉, 符佳, 孫陸軍, 朱唐亮, 謝玲兒
【申請人】同濟大學
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月17日