低劑量水泥改性級配碎石基層路面的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低劑量水泥改性級配碎石基層路面，包括瀝青混凝土面層、防滲粘結層和土基，所述防滲粘結層鋪設于土基上方，所述瀝青混凝土面層鋪設于防滲粘結層上方，所述瀝青混凝土面層與防滲粘結層之間鋪設有低劑量水泥改性級配碎石基層。該低劑量水泥改性級配碎石基層路面結構簡單、施工方便、可避免出現(xiàn)早期破壞現(xiàn)象的優(yōu)點。
【專利說明】低劑量水泥改性級配碎石基層路面
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及路面結構，尤其涉及低劑量水泥改性級配碎石基層路面。
【背景技術】
[0002]我國公路交通飛速發(fā)展，為了適應重載交通日益增長的需要，道路界對水泥、石灰等無機結合料穩(wěn)定碎石形成的半剛性基層路面結構開展了大量的研究。半剛性基層具有良好的板體性、較大的剛度、較高的擴散荷載能力以及承載能力，使得其上的浙青面層最大彎拉應力值降低，從而提高了浙青面層抵抗行車疲勞破壞的能力。因此，半剛性基層被廣泛應用在高等級公路的路面基層中，國內已建成的高速公路中90%以上是半剛性基層路面。然而半剛性基層自身固有的易于收縮開裂、自愈能力差的缺陷，導致路面開裂嚴重；路面結構排水條件差，雨水聚積后，在高速行車下容易產生唧泥，從而導致浙青面層網裂破壞。
[0003]在浙青面層與半剛性基層之間設置級配碎石之類松散型的柔性材料，是一種有效地延緩浙青路面反射開裂的方法。采用優(yōu)質級配碎石作為半剛性路面結構過渡層，能起消減應力的作用，有效地防止半剛性路面反射裂縫病害的出現(xiàn)，從而延緩或消除浙青路面的其它病害。
[0004]級配碎石基層處于半剛性基層的上面，對于半剛性基層是很好的隔溫保護層。它保護未開裂的半剛性基層避免產生溫度收縮裂縫，也可隔斷半剛性基層的已有裂縫對浙青面層的影響，甚至消除反射裂縫。同時，由于骨料之間的嵌鎖作用，使級配碎石成為能夠承受一定交通荷載的結構層。
[0005]但由于級配碎石是一種松散材料，一般具有塑性變形大、剛度小、應力擴散能力差、耐沖刷性能差等缺點，同時實際工程中(特別對于二級及其以下公路)，級配碎石的料源差，破碎加工、堆放、拌和、運輸、攤鋪、找平等一系列生產施工環(huán)節(jié)質量難以嚴格控制，易導致材料結構級配不合理，成型后的混合料均勻性差，其應用效果并不能總是得到保證，在重交通作用下會產生過大的工后變形，致使浙青路面平整度受到影響，嚴重時會使浙青面層產生剪切和疲勞破壞。同時，抗沖刷能力低，更加劇了浙青路面的破壞。為了解決這些問題，同時繼續(xù)保持級配碎石阻止或延緩半剛性基層浙青路面反射裂縫的作用，有必要研究提出一種新型的路面結構。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種結構簡單、施工方便、可避免出現(xiàn)早期破壞現(xiàn)象的低劑量水泥改性級配碎石基層路面。
[0007]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案:
一種低劑量水泥改性級配碎石基層路面，包括浙青混凝土面層、防滲粘結層和土基，所述防滲粘結層鋪設于土基上方，所述浙青混凝土面層鋪設于防滲粘結層上方，所述浙青混凝土面層與防滲粘結層之間鋪設有低劑量水泥改性級配碎石基層。
[0008]所述低劑量水泥改性級配碎石基層中鋪設有土工構件。[0009]所述土工構件為土工格柵或土工格網或土工格室。
[0010]所述防滲粘結層與土基之間設有半剛性材料基層。
[0011 ] 所述防滲粘結層為防滲土工布層或防水粘油層。
[0012]所述低劑量水泥改性級配碎石基層為加入1%?2.5%質量百分比水泥作為粘接料的低劑量水泥改性級配碎石基層。
[0013]所述低劑量水泥改性級配碎石基層中級配碎石組成范圍滿足:0.075mm篩孔對應質量通過率O?7%, 0.6mm篩孔對應質量通過率6%?25%, 2.36mm篩孔對應質量通過率16%?40%，4.75mm篩孔對應質量通過率22%?55%，9.50mm篩孔對應質量通過率31%?80%, 19.0mm篩孔對應質量通過率60%?95%，26.5mm篩孔對應質量通過率79%?100%，31.5mm篩孔對應質量通過率100% ;液限〈28%，塑指〈9%，壓碎值〈26%。
[0014]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
本發(fā)明在浙青混凝土面層與防滲粘結層之間鋪設低劑量水泥改性級配碎石基層，通過低劑量的水泥對級配碎石的強度、水穩(wěn)定性和耐久性等加以改善，試驗和理論研究以及工程實踐證明，在滿足結構強度要求的前提下，這種改性級配碎石材料能夠有效地減少半剛性材料的收縮開裂、提高級配碎石水穩(wěn)定性能、發(fā)揮級配碎石的排水性能，在改善現(xiàn)有級配碎石體積穩(wěn)定性、力學性能、長期性能以及施工性方面存在諸多優(yōu)勢。本發(fā)明低劑量水泥改性級配碎石基層中加入的作為粘接料的水泥劑量為1%?2.5%質量百分比，這與常規(guī)水泥穩(wěn)定碎石的研究出發(fā)點不同，加入的水泥劑量大小有明顯區(qū)別，本發(fā)明在級配碎石中加入1%?2.5%質量百分比水泥后獲得的改性級配碎石仍屬于松散類的材料，而不是類水泥穩(wěn)定碎石的板體性材料；本發(fā)明的低劑量水泥改性級配碎石基層既提高了穩(wěn)定性能，又能滿足碎石基層材料路用性能要求，保持級配碎石阻止或延緩半剛性基層浙青路面反射裂縫的作用、排水作用的同時，克服了級配碎石作為松散材料的缺陷，避免使用級配碎石基層的浙青路面出現(xiàn)早期破壞現(xiàn)象。以1%?2.5%質量百分比水泥作為粘接料，可改善較差質量的級配碎石的物理力學特性、路用性能和耐久性，從而可放寬級配碎石組成范圍要求，適應實際工程中級配碎石質量難以保證的現(xiàn)實，增強級配碎石技術經濟優(yōu)勢，以便推廣應用。本發(fā)明可進一步在低劑量水泥改性級配碎石基層中鋪設有土工構件，加強級配碎石材料結構的整體性，提高其剛度、承載能力和抗變形能力。防滲粘結層可以預防路面內部水下滲侵入低劑量水泥改性級配碎石基層下部，增強路基路面結構抗水損害能力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明第一實施例的結構示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明第二實施例的結構示意圖。
[0017]圖中各標號表不:
1、浙青混凝土面層；2、低劑量水泥改性級配碎石基層；3、土工構件；4、防滲粘結層；5、半剛性材料基層；6、土基。
【具體實施方式】
[0018]圖1示出了本發(fā)明的第一種低劑量水泥改性級配碎石基層路面實施例，該基層路面包括浙青混凝土面層1、防滲粘結層4和土基6，防滲粘結層4鋪設于土基6上方，浙青混凝土面層I鋪設于防滲粘結層4上方，浙青混凝土面層I與防滲粘結層4之間鋪設有低劑量水泥改性級配碎石基層2，通過低劑量的水泥對級配碎石的強度、水穩(wěn)定性和耐久性等加以改善，試驗和理論研究以及工程實踐證明，在滿足結構強度要求的前提下，這種改性級配碎石材料能夠有效地減少半剛性材料的收縮開裂、提高級配碎石水穩(wěn)定性能、發(fā)揮級配碎石的排水性能，在改善現(xiàn)有級配碎石體積穩(wěn)定性、力學性能、長期性能以及施工性方面存在諸多優(yōu)勢。
[0019]本實施例在低劑量水泥改性級配碎石基層2中鋪設有土工構件3，可加強級配碎石材料結構的整體性，提高其剛度、承載能力和抗變形能力。土工構件3為土工格柵或土工格網或土工格室，防滲粘結層4為防滲土工布層或防水粘油層，防滲粘結層4可以預防路面內部水下滲侵入低劑量水泥改性級配碎石基層2下部，增強路基路面結構抗水損害能力。本實施例選用土工格柵作為土工構件3，選用防滲土工布層作為防滲粘結層4。
[0020]本實施例中，低劑量水泥改性級配碎石基層2中加入1%?2.5%質量百分比水泥作為粘接料，這與常規(guī)水泥穩(wěn)定碎石的研究出發(fā)點不同，加入的水泥劑量大小有明顯區(qū)別，本發(fā)明在級配碎石中加入1%?2.5%質量百分比水泥后獲得的改性級配碎石仍屬于松散類的材料，而不是類水泥穩(wěn)定碎石的板體性材料；本發(fā)明中低劑量水泥改性級配碎石基層2既提高了穩(wěn)定性能，又能滿足碎石基層材料路用性能要求，其繼續(xù)保持級配碎石阻止或延緩半剛性基層浙青路面反射裂縫的作用、排水作用的同時，克服了級配碎石作為松散材料的缺陷，避免使用級配碎石基層的浙青路面出現(xiàn)早期破壞現(xiàn)象。
[0021]低劑量水泥改性級配碎石基層2中級配碎石組成范圍滿足:0.075mm篩孔對應質量通過率O?7%, 0.6mm篩孔對應質量通過率6%?25%, 2.36mm篩孔對應質量通過率16%?40%, 4.75mm篩孔對應質量通過率22%?55%，9.50mm篩孔對應質量通過率31%?80%，19.0mm篩孔對應質量通過率60%?95%，26.5mm篩孔對應質量通過率79%?100%，31.5mm篩孔對應質量通過率100% ;液限〈28%，塑指〈9%，壓碎值〈26%。由于以1%?2.5%質量百分比水泥作為粘接料，可改善較差質量的級配碎石的物理力學特性、路用性能和耐久性，從而可放寬級配碎石組成范圍要求，適應實際工程中級配碎石質量難以保證的現(xiàn)實，增強級配碎石技術經濟優(yōu)勢，以便推廣應用。
[0022]本實施例中，0.075mm篩孔對應質量通過率0%，0.6mm篩孔對應質量通過率8%，
2.36mm篩孔對應質量通過率18.8%, 4.75mm篩孔對應質量通過率29%, 9.50mm篩孔對應質量通過率44.4%, 19.0mm篩孔對應質量通過率68%，26.5mm篩孔對應質量通過率87.6%, 31.5mm篩孔對應質量通過率100% ;液限18.2%，塑限16.3%，塑指為1.9%，壓碎值24.3%。
[0023]圖2示出了本發(fā)明的第二種低劑量水泥改性級配碎石基層路面實施例，本實施例與上一實施例基本相同，區(qū)別僅在于:防滲粘結層4與土基6之間設有半剛性材料基層5。
[0024]雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發(fā)明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據本發(fā)明技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落在本發(fā)明技術方案保護的范圍內。
【權利要求】
1.一種低劑量水泥改性級配碎石基層路面，包括浙青混凝土面層(I )、防滲粘結層(4)和土基(6)，所述防滲粘結層(4)鋪設于土基(6)上方，所述浙青混凝土面層(I)鋪設于防滲粘結層(4)上方，其特征在于:所述浙青混凝土面層(I)與防滲粘結層(4)之間鋪設有低劑量水泥改性級配碎石基層(2 )。
2.根據權利要求1所述的低劑量水泥改性級配碎石基層路面，其特征在于:所述低劑量水泥改性級配碎石基層(2 )中鋪設有土工構件(3 )。
3.根據權利要求2所述的低劑量水泥改性級配碎石基層路面，其特征在于:所述土工構件(3)為土工格柵或土工格網或土工格室。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的低劑量水泥改性級配碎石基層路面，其特征在于:所述防滲粘結層(4)與土基(6)之間設有半剛性材料基層(5)。
5.根據權利要求1至3中任一項所述的低劑量水泥改性級配碎石基層路面，其特征在于:所述防滲粘結層(4)為防滲土工布層或防水粘油層。
6.根據權利要求4所述的低劑量水泥改性級配碎石基層路面，其特征在于:所述防滲粘結層(4)為防滲土工布層或防水粘油層。
7.根據權利要求1至3中任一項所述的低劑量水泥改性級配碎石基層路面，其特征在于:所述低劑量水泥改性級配碎石基層(2)為加入1%?2.5%質量百分比水泥作為粘接料的低劑量水泥改性級配碎石基層。
8.根據權利要求6所述的低劑量水泥改性級配碎石基層路面，其特征在于:所述低劑量水泥改性級配碎石基層(2)為加入1%?2.5%質量百分比水泥作為粘接料的低劑量水泥改性級配碎石基層。
9.根據權利要求1至3中任一項所述的低劑量水泥改性級配碎石基層路面，其特征在于:所述低劑量水泥改性級配碎石基層(2)中級配碎石組成范圍滿足:0.075mm篩孔對應質量通過率O?7%, 0.6mm篩孔對應質量通過率6%?25%, 2.36mm篩孔對應質量通過率16%?40%, 4.75mm篩孔對應質量通過率22%?55%，9.50mm篩孔對應質量通過率31%?80%，19.0mm篩孔對應質量通過率60%?95%，26.5mm篩孔對應質量通過率79%?100%，31.5mm篩孔對應質量通過率100% ;液限〈28%，塑指〈9%，壓碎值〈26%。
10.根據權利要求8所述的低劑量水泥改性級配碎石基層路面，其特征在于:所述低劑量水泥改性級配碎石基層(2)中級配碎石組成范圍滿足:0.075mm篩孔對應質量通過率O?7%, 0.6mm篩孔對應質量通過率6%?25%，2.36mm篩孔對應質量通過率16%?40%，4.75mm篩孔對應質量通過率22%?55%，9.50mm篩孔對應質量通過率31%?80%，19.0mm篩孔對應質量通過率60%?95%，26.5mm篩孔對應質量通過率79%?100%，31.5mm篩孔對應質量通過率100% ;液限〈28%，塑指〈9%，壓碎值〈26%。
【文檔編號】E01C7/32GK103628380SQ201310619681
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權日:2013年11月29日
【發(fā)明者】周志剛, 馮永平, 袁秀湘, 蘇應全, 張軍, 蔣騰騰, 孫緒康, 蔣少稀, 羅競 申請人:長沙理工大學