復摻外加劑結合抗裂型級配水泥穩定碎石基層及制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及建筑材料領域，具體涉及一種水泥穩定碎石基層及制備方法。
【背景技術】
[0002] 水泥穩定碎石是以具有一定級配的碎石作為骨料，結合膠凝材料和一定量的灰漿 體積來填充其空隙，經拌和、壓實和養生后形成的具有一定力學強度和密實度的混合料，水 泥穩定碎石初期強度高，抗滲度和抗凍性較好，但在使用過程中會因溫度收縮、干燥收縮和 疲勞荷載作用等問題導致基層裂縫。目前水泥穩定碎石混合料配合比設計方法的主要缺點 表現在最大干密度取值過小、水泥劑量過大、壓實度偏小及強度偏低等，并且采用強度單一 指標控制材料設計，使得操作中容易忽視其他性能要求，如抗裂性能、抗沖刷和抗疲勞特性 等。
【發明內容】
[0003] 本發明目的在于提供一種新型復摻外加劑結合抗裂型級配水泥穩定碎石基層，以 解決水泥穩定碎石容易收縮開裂的技術問題。
[0004] 本發明通過下述技術方案實現： 一種新型復摻外加劑結合抗裂型級配水泥穩定碎石基層，由以下質量百分比的原料組 成：水泥4. 5%，膨脹劑4%-8%，減縮劑1%-3%，水4. 5%，其余為水泥穩定碎石級配集料。
[0005] 所述水泥在選用中應了解出爐天數，剛出爐的水泥，要停放七天，安定性合格后方 可使用，高溫作業時入罐溫度不得高于50°C，否則應采取降溫措施。
[0006] 所述水泥穩定碎石采用骨架密實型級配，碎石最大粒徑為31. 5_，檢測指標包括 壓碎值、液限、塑性指數、細集料粉塵含量等。為保證施工含水量的要求，原材料中細集料應 采取覆蓋措施以避免受潮。為保證基層達到強度滿足要求、抗裂能力最佳的效果，應盡量限 制水泥、細集料、粉料用量。級配碎石選擇質堅、干凈的粒料，顆粒級配符合要求。根據當天 的天氣情況和各種集料當天的含水量來確定具體加水的數量。
[0007] 所述水選用附近可飲用的井水或經處理后符合要求的溝渠水。
[0008] 所述水泥穩定碎石基層的制備工藝步驟如下： 步驟一、基層原料配制：原料質量百分比含量為：水泥4. 5%，膨脹劑4%_8%，減縮劑 1%-3%，水4. 3%_4. 7%，其余為水泥穩定碎石級配集料； 步驟二、混合料拌合：碎石材料用裝載機裝入料斗經計量通過皮帶運輸機送入拌和機， 水泥、膨脹劑、減縮劑經計量同時進入拌和機回水拌和，摻膨脹劑和減縮劑采用直接投料 法；混合料在略大于最佳含水量的1%~2%情況下拌和均勻；拌和站產量控制在標準產量 的80%以內，拌和時應連續均勻，不得出現混合料空料現象；每天收工或停拌后用水將拌和 倉內清洗干凈； 步驟三、對混合料進行含水量檢測，采用振動壓實法確定不同材料組成條件下抗裂型 水泥穩定碎石混合料的最佳含水量和最大干密度并對確定的最佳含水量混合料進行重型 擊實驗證試驗，找出轉換系數，轉換系數一般為1. 02~1. 03 ; 步驟四、對合格混合料進行運輸、灘涂、碾壓和邊部整形；拌和站出料時應在備滿一 儲存倉后才進行卸料，裝車時運輸車應前后移動，以減少混合料離析；卸料時料斗應慢慢 升起，升到一半時先停下，等把料基本攤完后再上升，減少卸料產生的離析；攤鋪機的混合 料高度幾乎要沒過螺旋葉片，且全長一致；螺旋布料器在全部工作時間內低速、勻速轉動， 避免高速、停頓和啟動；對攤鋪后出現的窩、條、帶等離析現象及時進行鏟除、換料、撒料處 理； 步驟五、采用靜壓法成型試件，將成型好的試件按照規定的條件下養生7天，并進行7 天浸水無側限抗壓強度試驗，計算試驗結果的平均值和偏差系數。
[0009] 本發明的有益效果： (1) 水泥穩定碎石基層采用骨架密實型結構，結合抗裂型級配和復摻外加劑，抗裂效果 好； (2) 選用水泥穩定碎石級配范圍與傳統類型的水泥穩定碎石有著明顯的差別，級配骨 架結構性好、強度高，采用較低的水泥劑量，現場干、溫縮裂縫密度低； (3 )施工過程好控制，操作方便； (4)使用壽命長、經濟成本適中、適合廣泛推廣和使用。
【附圖說明】
[0010] 圖1是本發明的施工工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0011] 下面結合附圖和具體實施例來描述本發明的技術方案。
[0012] 實施例1 一種水泥穩定碎石基層，原料組成包括水泥、水、碎石級配集料，其中水泥選用42. 5級 緩凝水泥，水泥質量百分比為4. 5%，采用外摻法加入，水質量百分比為4. 3%。
[0013] 集料的級配范圍如表1所示。
[0014] 表1水泥穩定碎石混合料中集料的顆粒組成
實施例2 一種水泥穩定碎石基層，原料組成包括水泥、膨脹劑、減縮劑、水、碎石級配集料，其中 水泥選用42. 5級緩凝水泥，質量百分比為4. 5%，采用外摻法加入，水質量百分比為4. 6%，膨 脹劑質量百分比為4%，減縮劑質量百分比為3%，所述膨脹劑選用UEA-H低堿膨脹劑，減縮劑 采用聚羧酸系原料配制。集料的級配范圍如表1所示。
[0015] 實施例3 水泥穩定碎石基層原料組成同實施例2,其中水質量百分比為4. 7%，膨脹劑質量百分 比為6%，減縮劑質量百分比為2%。
[0016] 實施例4 水泥穩定碎石基層原料組成同實施例2,其中水質量百分比為4. 4%，膨脹劑質量百分 比為8%，減縮劑質量百分比為1%。
[0017] 實施例5 所述水泥穩定碎石基層的制備工藝步驟如下： 步驟一、基層原料配制：水泥碎石穩定基層原料組成采用實施例3的配比； 步驟二、混合料拌合：碎石材料用裝載機裝入料斗經計量通過皮帶運輸機送入拌和機， 水泥、膨脹劑、減縮劑經計量同時進入拌和機回水拌和，摻膨脹劑和減縮劑采用直接投料 法；混合料在略大于最佳含水量的1%~2%情況下拌和均勻；拌和站產量控制在標準產量 的80%以內，拌和時應連續均勻，不得出現混合料空料現象；每天收工或停拌后用水將拌和 倉內清洗干凈； 步驟三、對混合料進行含水量檢測，采用振動壓實法確定不同材料組成條件下抗裂型 水泥穩定碎石混合料的最佳含水量和最大干密度并對確定的最佳含水量混合料進行重型 擊實驗證試驗，找出轉換系數，轉換系數一般為1. 02~1. 03 ; 步驟四、對合格混合料進行運輸、灘涂、碾壓和邊部整形；拌和站出料時應在備滿一 儲存倉后才進行卸料，裝車時運輸車應前后移動，以減少混合料離析；卸料時料斗應慢慢 升起，升到一半時先停下，等把料基本攤完后再上升，減少卸料產生的離析；攤鋪機的混合 料高度幾乎要沒過螺旋葉片，且全長一致；螺旋布料器在全部工作時間內低速、勻速轉動， 避免高速、停頓和啟動；對攤鋪后出現的窩、條、帶等離析現象及時進行鏟除、換料、撒料處 理； 步驟五、采用靜壓法成型試件，將成型好的試件按照規定的條件下養生7天，并進行7 天浸水無側限抗壓強度試驗，計算試驗結果的平均值和偏差系數。
[0018] 實施例6 本實施例分別對上述實施例1、例2、例3、例4進行擊實試驗、室內強度性能試驗（無側 限抗壓強度、間接抗拉強度（劈裂試驗）、劈裂回彈試驗）、干縮性能試驗、收縮裂縫分析、干 縮疲勞壽命及經濟效益分析。
[0019] (1)擊實試驗 每例試件的最佳含水量和最大干密度如表2所不： 表2每組試驗的最佳含水量和最大干密度
從表2中可以看出，添加膨脹劑和減縮劑之后例2、例3、例4的最佳含水量相對于例1 (未添加膨脹劑和減縮劑）有所增加，分別增加6. 77%、8. 40%、2. 33%。同時可以看出，有加膨 脹劑和減縮劑的例2、例3、例4相比較于未添加膨脹劑和減縮劑的例1，其最大干密度均有 所降低，隨著膨脹劑含量的增加，最大干密度呈現出減小的趨勢。
[0020] (2)無側限抗壓強度試驗 每例試件的7天和28天無側限抗壓強度分別如表3、表4所示