一種快速開放交通的半柔性路面材料及其用于鋪筑路面的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種半柔性路面材料及其用于鋪筑路面的方法，屬于道路車轍處置技 術(shù)領(lǐng)域，尤其適用于市政道路交叉路口及公交車專用道等特殊路段的車轍處置。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的水泥混凝土路面承載能力好，但柔韌性較差，易出現(xiàn)板塊開裂、唧泥等病 害，且需要設(shè)置伸縮縫，影響行車舒適性。而瀝青混凝土路面雖然柔韌性較好，但高溫時(shí)易 出現(xiàn)車轍病害，影響行車安全和舒適性。為克服上述兩種傳統(tǒng)路面的缺點(diǎn)，產(chǎn)生了半柔性路 面，即將大孔隙瀝青混合料與水泥基灌漿材料復(fù)合組成的新型路面材料。半柔性路面是一 種剛?cè)岵?jì)的高抗車轍型材料，且不需設(shè)置接縫，已經(jīng)被證明具有高承載能力，能夠解決路 面車轍等問題。
[0003] 國(guó)外對(duì)半柔性路面的應(yīng)用比較活躍，而國(guó)內(nèi)是近十年才開始研宄的。在國(guó)內(nèi)的研 宄和應(yīng)用中，大多以熱拌大孔隙瀝青混合料為基體，而熱拌瀝青混合料拌和時(shí)，要求瀝青和 骨料達(dá)到較高的溫度，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。隨著環(huán)保要 求的不斷提高，冷拌混合料技術(shù)越來越受到青睞。專利ZL201310169974. 8公布了采用乳化 瀝青冷拌制備大孔隙瀝青混合料基體的半柔性復(fù)合路面材料，節(jié)能環(huán)保，具有良好的路用 性能。但是采用乳化瀝青冷拌制備大孔隙瀝青混合料基體，通常養(yǎng)生時(shí)間為3天以上，嚴(yán)重 影響下一步灌漿流程，不能滿足市政道路快速開放交通的需求，影響半柔性路面材料在市 政道路上的工程應(yīng)用。因此，實(shí)現(xiàn)半柔性路面材料的超快開放交通顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了解決目前市政道路車轍問題，現(xiàn)有技術(shù)不能滿足 市政道路快速開放交通的需求的問題，提供一種快速開放交通的半柔性路面材料及其用于 鋪筑路面的方法。
[0005] 技術(shù)方案：本發(fā)明所述的快速開放交通的半柔性路面材料，包括多孔混合料和填 充于多孔混合料孔隙中的水泥基灌漿料，多孔混合料的孔隙率為16?23%，所述多孔混合 料以下組分按質(zhì)量百分比3. 5?7%的水性環(huán)氧樹脂、0. 5?2. 5%的柔性膠乳、87?92% 的集料和3. 5?5%的礦粉組成，所述水泥基灌漿料由以下組分按質(zhì)量百分比為35?50% 的快硬硫鋁酸鹽水泥、25?45%的磨細(xì)礦渣粉、0. 15?0. 35%的減水劑、1?2. 5%的減縮 劑和18?25 %的水組成。
[0006] 所述多孔混合料孔隙率為16?23%，這樣的孔隙率可使灌漿后的半柔性路面剛 柔并濟(jì)，達(dá)到合適的強(qiáng)度、模量以及抗車轍性能。
[0007] 所述水性環(huán)氧樹脂是由液體環(huán)氧樹脂、水性環(huán)氧固化劑和水混合而成的乳液，所 述液體環(huán)氧樹脂、水性環(huán)氧固化劑和水的重量之比為I :1. 1?1. 3 :0. 2?1. 5。
[0008] 所述水性環(huán)氧固化劑為胺類自乳化固化劑，該固化劑兼具乳化和固化功能，且所 制備的乳液穩(wěn)定性高、固化速度快。
[0009] 所述柔性膠乳為SBR 丁苯膠乳，其固含量為55?65%，該膠乳和水性環(huán)氧樹脂配 合，可以顯著改善多孔混合料的柔韌性，使得多孔混合料基體能夠達(dá)到半柔性路面的性能 要求。
[0010] 所述集料為粒徑是5?13mm的單粒級(jí)碎石，壓碎值< 20%，使用該粒徑范圍的單 粒級(jí)碎石是為了方便制備出大孔隙率的混合料。
[0011] 所述快硬硫鋁酸鹽水泥為42. 5級(jí)或52. 5級(jí)低堿硫鋁酸鹽水泥，可顯著提升灌漿 料的早強(qiáng)效果，為快速開放交通起重要作用。
[0012] 所述磨細(xì)礦渣粉為S95或S105級(jí)水淬高爐礦渣粉，具有優(yōu)良的火山灰活性，通過 與硫鋁酸鹽水泥配合不僅保證了膠漿早期強(qiáng)度發(fā)展快，其持續(xù)水化還保證了體系后期強(qiáng)度 不倒縮。
[0013] 所述減水劑為粉狀聚羧酸系減水劑，該類減水劑減水率高（減水率多35 % )、經(jīng)時(shí) 損失小，對(duì)實(shí)現(xiàn)灌漿料具有良好的流動(dòng)性和可灌注性具有重要作用。
[0014] 所述減縮劑為聚醚類減縮劑或聚醇類減縮劑，這兩類減縮劑具有減縮效果好，且 對(duì)灌漿料力學(xué)性能無不利影響。
[0015] 本發(fā)明還提供快速開放交通的半柔性路面材料用于鋪筑路面的方法，包括如下步 驟：
[0016] 1)水性環(huán)氧樹脂多孔混合料的制備
[0017] 首先將標(biāo)準(zhǔn)液體環(huán)氧樹脂、水性環(huán)氧固化劑和水進(jìn)行混合，通過持續(xù)攪拌至混合 液均勻，得到水性環(huán)氧樹脂；然后向水性環(huán)氧樹脂中加入柔性膠乳，攪拌至混合液均勻；之 后在攪拌鍋內(nèi)向集料中加入已制備好的水性環(huán)氧樹脂和柔性膠乳混合液，攪拌均勻，最后 再加入礦粉進(jìn)行二次拌合至均勻；將拌合好的多孔混合料進(jìn)行鋪筑，鋪筑厚度為5?12cm， 鋪筑中采用低噸位壓實(shí)機(jī)械，減少碾壓次數(shù)，以控制多孔混合料孔隙率在16?23%范圍；
[0018] 2)水泥基灌漿料的制備
[0019] 首先將各組分材料按質(zhì)量百分比稱量后分開放置：35?50%快硬硫鋁酸鹽水泥， 25?45%磨細(xì)礦渣粉，0. 15?0. 35%減水劑，1?2. 5%減縮劑，18?25%水；然后將所述 組分中粉體組分放入拌合鍋中攪拌均勻，接著向所述拌合鍋內(nèi)加入所述組分中液體組分并 以300?800轉(zhuǎn)/min的攪拌速度進(jìn)行高速攪拌，即制得水泥基灌漿料；
[0020] 3)半柔性路面的制備
[0021] 將步驟2)制備的水泥基灌漿料灌入步驟1)制備的大孔隙瀝青混合料中，當(dāng)灌漿 飽滿后用毛刷刮除表面浮漿，使表面出現(xiàn)露石結(jié)構(gòu)，養(yǎng)護(hù)1?2h即可通車。
[0022] 有益效果：1)本發(fā)明采用的水性環(huán)氧樹脂多孔混合料，施工工藝簡(jiǎn)便，且常溫下 拌和、成型無需加熱，后續(xù)的灌漿工序也在常溫下進(jìn)行，具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，另外采用的 水性環(huán)氧樹脂可在1?2h實(shí)現(xiàn)固化形成強(qiáng)度，且粘結(jié)能力好，使得多孔混合料具備下一步 灌漿施工所需的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0023] 2)本發(fā)明在多孔混合料的制備中使用了水性環(huán)氧樹脂復(fù)合柔性膠乳的膠凝材料 體系，使得冷拌多孔混合料具有比熱拌多孔瀝青混合料更強(qiáng)的柔韌性，為半柔性路面的形 成奠定良好的基礎(chǔ)。
[0024] 3)本發(fā)明通過復(fù)配技術(shù)制備出了用于半柔性路面的水泥基灌漿料，與已有技術(shù)相 比，其組分構(gòu)成簡(jiǎn)單合理，且具有高流態(tài)、超早強(qiáng)、低收縮、后期強(qiáng)度不倒縮的特點(diǎn)，其中快 硬硫鋁酸鹽水泥和磨細(xì)礦渣粉的配合保證了膠漿早期強(qiáng)度發(fā)展快，滿足1?2h快速開放交 通的需求；磨細(xì)礦渣粉在中長(zhǎng)期的持續(xù)水化保證了體系強(qiáng)度不倒縮；而高效減縮劑通過化 學(xué)減縮作用與磨細(xì)礦渣粉的礦物摻和料作用使得水泥基灌漿料體積穩(wěn)定性好，降低開裂風(fēng) 險(xiǎn)。
[0025] 4)采用本發(fā)明制備的半柔性路面，可整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)常溫施工，且從水性環(huán)氧樹脂 多孔混合料開始拌合到半柔性路面開放交通僅需耗時(shí)2?4h，且抗車轍性能優(yōu)異、壽命更 長(zhǎng)、維修費(fèi)用小，具有十分廣闊的應(yīng)用前景與使用價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述