專利名稱：一種冷拌半柔性復(fù)合路面材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于現(xiàn)代路面工程建設(shè)領(lǐng)域，特別涉及道路建設(shè)用浙青材料，具體來(lái)說(shuō)，涉及乳化浙青在面層中的一種半柔性復(fù)合路面材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的浙青混凝土路面主要表現(xiàn)為剛性不足，高溫時(shí)易出現(xiàn)車轍病害，且使用壽命較短；水泥混凝土路面柔韌性較差，易出現(xiàn)板塊開(kāi)裂、斷板和唧泥等損壞，且需要設(shè)置伸縮縫，影響行車舒適性。為克服以上兩種傳統(tǒng)路面的缺點(diǎn)，半柔性復(fù)合路面應(yīng)運(yùn)而生。半柔性復(fù)合路面是以開(kāi)級(jí)配的大空隙結(jié)構(gòu)浙青混合料為母體，灌注流動(dòng)性好、強(qiáng)度高的水泥膠漿，由此而形成的兼有水泥混凝土路面以及浙青路面特點(diǎn)的復(fù)合式路面。半柔性復(fù)合路面既具有水泥混凝土的剛性又具有浙青路面的柔性，具有優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性，較好的低溫抗裂性能和水穩(wěn)定性，可不設(shè)置或少設(shè)置接縫。半柔性復(fù)合路面材料在國(guó)內(nèi)研究中尚處于起步階段，在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用中，大多以熱拌浙青混合料為基體，未見(jiàn)應(yīng)用于乳化浙青領(lǐng)域；熱拌浙青混合料拌和時(shí)，要求浙青和骨料要有較高的溫度，消耗大量的能源且污染環(huán)境，對(duì)操作人員健康造成危害，采用乳化浙青冷拌和，可節(jié)能環(huán)保，且仍具有良好的路用性能。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)前面所述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)能環(huán)保、具有較高的承載能力、較好地低溫變形能力的冷拌半柔性復(fù)合路面材料。本發(fā)明的另一目的是提供該種冷拌半柔性復(fù)合路面材料的制備方法。
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為實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)目的，本發(fā)明冷拌半柔性復(fù)合路面材料其組分按重量百分比為:碎石或碎石混合料 65 75% ；干粉水泥砂漿15 20% ；乳化浙青3 8%;礦粉2 5%;水5 10%。所述干粉水泥砂漿采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)35 61.8的水泥、23 32%的超細(xì)石英砂、5 15%的粉煤灰、8 10%的活性填料、2 8%的膨脹劑、0.1 0.5%的早強(qiáng)劑、0.1 0.4%的干粉減水劑配制。其具有高強(qiáng)度、大流動(dòng)性、較強(qiáng)浸潤(rùn)能力、耐磨耐抗沖、耐化學(xué)品腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。所述活性填料為偏高嶺土。是以高嶺土為原料，在600 900°C溫度下經(jīng)脫水形成的無(wú)水硅酸鋁，由于偏高嶺土的分子排列是不規(guī)則的，呈現(xiàn)熱力學(xué)介穩(wěn)狀態(tài)，在適當(dāng)激發(fā)下具有膠凝性。所述的乳化浙青的固含量為65 70%，1.18mm篩孔過(guò)濾后篩上剩余量在0.1%以內(nèi)，且5天的儲(chǔ)存穩(wěn)定性在5%以內(nèi)。所述的乳化浙青的制備方法為，在水中加入2.7%的乳化劑、0.4%的氯化鈣，加入鹽酸，調(diào)節(jié)PH值為1.5 3.0,由此獲得皂液；然后利用專門的乳化浙青設(shè)備將泰普克70號(hào)浙青在皂液中分散形成乳液。所述的一種冷拌半柔性復(fù)合路面材料的制備方法，它采用的是在大空隙開(kāi)級(jí)配乳化浙青混合料中灌注水泥砂漿。所述的大孔隙開(kāi)級(jí)配乳化浙青混合料的孔隙率為25 28%，該混合料包括乳化浙青、水、礦粉和碎石，其中乳化浙青占混合料中的重量百分比為4 9%，浸濕用水占混合料中的重量百分比為I 2%，礦粉占混合料中的重量百分比為2.5 7%，碎石占混合料中的重量百分比為85.0 90.0%。本發(fā)明的一種冷拌半柔性復(fù)合路面材料的制備方法包括以下幾個(gè)步驟:I)先將乳化浙青與加水潤(rùn)濕后的碎石拌和均勻后，再加礦粉充分拌和，形成乳化浙青混合料；2)待乳化浙青破乳后，制備灌漿專用水泥砂漿:將占水泥砂漿質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為18 20%的水加入水泥砂漿攪拌機(jī)的攪拌鍋中，低速攪拌，再將占水泥砂漿質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為80 82%的干粉水泥砂漿加入攪拌鍋中，待水與干粉水泥砂漿混合均勻后，高速攪拌270 390秒；3)將步驟2 )中制備的水泥砂漿倒入步驟I)中的乳化浙青混合料表面，依靠水泥砂漿的自重作用以及超大的流動(dòng)性，流入乳化浙青混合料的骨架空隙中，直至完全填滿混合料中的空隙為止；4)用橡皮刮刀刮平并刮除多余的水泥砂漿；5)養(yǎng)護(hù)，標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)生24小時(shí)。與同類的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為:I)本發(fā)明采用的乳化浙青混合料，施工工藝簡(jiǎn)便，無(wú)需使用大規(guī)模生產(chǎn)的施工機(jī)械和設(shè)備，且常溫下拌和、成型無(wú)需加熱，后續(xù)的灌漿工序也在常溫下進(jìn)行，因此可節(jié)約能源，具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于道路工程領(lǐng)域。2)本發(fā)明使用了高固含量高稠度的乳化浙青以及由高強(qiáng)、超大流動(dòng)度的干粉水泥砂漿灌注制作而成的冷拌半柔性復(fù)合路面材料，具有較高的承載能力、較好的低溫變形能力。


圖1為制備本發(fā)明的一種冷拌半柔性復(fù)合路面材料的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為90%的碎石用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1%的水潤(rùn)濕，加入質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為6%的乳化浙青充分?jǐn)嚢杈鶆颍詈蠹尤胭|(zhì)量百分?jǐn)?shù)為3%的礦粉，充分拌和，形成乳化浙青混合料；灌漿用的水泥砂漿為干粉砂漿加水拌和而成，將占水泥砂漿質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為19%的水加入水泥砂漿攪拌機(jī)的攪拌鍋中，低速攪拌，再將占水泥砂漿質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為81%的干粉水泥砂漿加入攪拌鍋中，待水與干粉水泥砂漿混合均勻后，高速攪拌240秒；干粉砂漿組成及質(zhì)量比例為:水泥46.5%、超細(xì)石英砂25%、粉煤灰10%、偏高嶺土12%、膨脹劑6%、早強(qiáng)劑0.3%、干粉減水劑0.2% ；將制備的水泥砂漿倒入混合料表面，依靠水泥砂漿的自重作用以及超大的流動(dòng)性，流入乳化浙青混合料的骨架空隙中，直至完全填滿混合料中的空隙為止；用橡皮刮刀刮平并刮除多余的水泥砂漿；養(yǎng)護(hù)，標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)生24小時(shí)。按《公路工程浙青既浙青混合料試驗(yàn)規(guī)程》JTG E20-2011 (T0714-1993T0715-2011T0719-2011)試驗(yàn)方法對(duì)按上述配方制得冷拌半柔性復(fù)合路面材料性能進(jìn)行測(cè)試，性能如表I所示。表1:
權(quán)利要求
1.一種冷拌半柔性復(fù)合路面材料，其組分按重量百分比為: 碎石或碎石混合料65 75% ； 干粉水泥砂漿15 20% ； 乳化浙青3 8% ；礦粉2 5% ；水5 10%。
2.如權(quán)利要求1所述的一種冷拌半柔性復(fù)合路面材料，其特征在于:所述干粉水泥砂漿采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)35 61.8的水泥、23 32%的超細(xì)石英砂、5 15%的粉煤灰、8 10%的活性填料、2 8%的膨脹劑、0.1 0.5%的早強(qiáng)劑、0.1 0.4%的干粉減水劑配制。
3.如權(quán)利要求2所述的一種冷拌半柔性復(fù)合路面材料，其特征在于:所述活性填料為偏聞嶺土。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種冷拌半柔性復(fù)合路面材料，其特征在于:所述的乳化浙青的固含量為65 70%,其1.18mm篩孔過(guò)濾后篩上剩余量在0.1%以內(nèi)，且5天的儲(chǔ)存穩(wěn)定性在5%以內(nèi)。
5.如根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種冷拌半柔性復(fù)合路面材料，其特征在于:所述的乳化浙青的制備方法為，在水中加入2.7%的乳化劑、0.4%的氯化鈣，加入鹽酸，調(diào)節(jié)PH值為1.5 3.0,由此獲得皂液；然后利用專門的乳化浙青設(shè)備將重交浙青在皂液中分散形成乳液。
6.如權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述的一種冷拌半柔性復(fù)合路面材料的制備方法，其特征在于:它采用的是在大空隙開(kāi)級(jí)配乳化浙青混合料中灌注水泥砂漿。
7.如權(quán)利要求6所述的一種冷拌半柔性復(fù)合路面材料的制備方法，其特征在于:所述的大孔隙開(kāi)級(jí)配乳化浙青混合料的孔隙率為25 28%，該混合料包括乳化浙青、水、礦粉和碎石，其中乳化浙青占混合料中的重量百分比為4 9%，浸濕用水占混合料中的重量百分比為I 2%，礦粉占混合料中的重量百分比為2.5 7%，碎石占混合料中的重量百分比為85.0 90.0%。
8.如權(quán)利要求7所述的一種冷拌半柔性復(fù)合路面材料的制備方法，其特征在于:包括以下幾個(gè)步驟: 1)先將乳化浙青與加水潤(rùn)濕后的碎石拌和均勻后，再加礦粉充分拌和，形成乳化浙青混合料； 2)待乳化浙青破乳后，制備灌漿專用水泥砂漿:將占水泥砂漿質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為18 20%的水加入水泥砂漿攪拌機(jī)的攪拌鍋中，低速攪拌,再將占水泥砂漿質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為80 82%的干粉水泥砂漿加入攪拌鍋中，待水與干粉水泥砂漿混合均勻后，高速攪拌270 390秒； 3)將步驟2)中制備的水泥砂漿倒入步驟I)中的乳化浙青混合料表面，依靠水泥砂漿的自重作用以及超大的流動(dòng)性，流入乳化浙青混合料的骨架空隙中，直至完全填滿混合料中的空隙為止； 4)用橡皮刮刀刮平并刮除多余的水泥砂漿； 5)養(yǎng)護(hù),標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)生24小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種半柔性復(fù)合路面材料，屬于現(xiàn)代路面技術(shù)領(lǐng)域。該半柔性復(fù)合路面材料其組分按重量百分比為65～75%的碎石或碎石混合料；15～20%的自制干粉水泥砂漿；3～8%的乳化瀝青；2～5%的礦粉；5～10%的水。該冷拌半柔性復(fù)合路面材料施工工藝簡(jiǎn)便，無(wú)需使用大規(guī)模生產(chǎn)的施工機(jī)械和設(shè)備，常溫下拌和、成型無(wú)需加熱，后續(xù)的灌漿工序也在常溫下進(jìn)行，因此可節(jié)約能源，節(jié)能環(huán)保。本發(fā)明還公開(kāi)一種上述半柔性復(fù)合路面材料制備方法，其采用的是在大空隙開(kāi)級(jí)配乳化瀝青混合料中灌注水泥砂漿。
文檔編號(hào)C04B26/26GK103242002SQ20131016997
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月9日
發(fā)明者吳曠懷, 洪永順, 王偉明, 孟繁冰, 楊國(guó)良 申請(qǐng)人:廣州大學(xué)