本發明(ming)涉及(ji)一種水泥(ni)穩(wen)定復合材料，特別是涉及(ji)一種復合型高強抗裂水泥(ni)穩(wen)定碎石基層及(ji)其制備(bei)方法。

背景技術：

1、水(shui)(shui)泥穩(wen)定類(lei)(lei)材(cai)料(liao)(liao)是一種將水(shui)(shui)泥作為(wei)無機結合料(liao)(liao)與松散土(tu)、砂礫(li)或其他骨料(liao)(liao)(碎(sui)石、粉料(liao)(liao)等)添加適量的水(shui)(shui)均勻拌合后(hou)的混合物。此類(lei)(lei)材(cai)料(liao)(liao)在道(dao)路(lu)結構中(zhong)具(ju)有(you)強度高(gao)、板結性(xing)、水(shui)(shui)穩(wen)性(xing)好、便于施工(gong)、造價低等優良的工(gong)作性(xing)能和結構特點，因此被廣泛應用于道(dao)路(lu)基層和面(mian)層的建設(she)。

2、然而，水(shui)泥(ni)穩定(ding)類材(cai)料(liao)在使(shi)用過程中存在一定(ding)的(de)缺(que)點。以現有的(de)水(shui)泥(ni)穩定(ding)復(fu)合材(cai)料(liao)基(ji)層(ceng)為例，使(shi)用過程初期產生的(de)裂縫(feng)相較(jiao)于柔性(xing)基(ji)層(ceng)較(jiao)多，在路面(mian)(mian)結構鋪筑完成后，水(shui)泥(ni)穩定(ding)復(fu)合材(cai)料(liao)基(ji)層(ceng)容易產生微裂縫(feng)。這些(xie)微裂縫(feng)在溫(wen)度和(he)行車荷(he)載的(de)反(fan)復(fu)作用下(xia)，會(hui)導致基(ji)層(ceng)的(de)反(fan)射裂縫(feng)向上延伸至路面(mian)(mian)，進而破壞路面(mian)(mian)結構。

技術實現思路

1、發明(ming)目的：本(ben)發明(ming)的目的是提供一種復(fu)(fu)合型高(gao)強(qiang)抗裂(lie)(lie)水(shui)泥穩定碎(sui)石(shi)基層(ceng)材料，本(ben)發明(ming)的另一目的在于提供復(fu)(fu)合型高(gao)強(qiang)抗裂(lie)(lie)水(shui)泥穩定碎(sui)石(shi)基層(ceng)的制備(bei)方法。

2、技術方案(an)：為實(shi)現(xian)上述目的(de)，本發明(ming)所述的(de)一種復合(he)型高強(qiang)抗裂水(shui)泥(ni)穩定(ding)碎石(shi)基層，按質量份數(shu)由(you)以下組分制備而成(cheng)：

3、硅酸鹽水泥：2～8份；

4、骨料350～450份(fen)；

5、水(shui)60～70份；

6、聚丙烯纖維1～3份；

7、親水玄武(wu)巖纖維1～3份；

8、減水(shui)劑1～2份(fen)；

9、抗(kang)裂劑3～5份。

10、優選地，所述抗裂劑按質量份數由以下組分制備而成：

11、聚合物(wu)粉(fen)末：10～13份；

12、聚氨酯：5～6份；

13、工業硫酸(suan)鋁：8～12份；

14、硫鋁酸鹽(yan)熟料(liao)：20～26份；

15、膨(peng)脹劑(ji)：3～5份；

16、催化劑(ji)：5～8份；

17、活性激(ji)發劑：2～3份；

18、抗滲(shen)劑(ji)：2～3份。

19、優選(xuan)地，所述聚合物粉(fen)末(mo)為(wei)為(wei)17-88型聚乙烯(xi)醇粉(fen)末(mo)，膨脹(zhang)劑(ji)包(bao)括硫鋁酸鈣、氧化(hua)鈣、氧化(hua)鎂(mei)中至少兩種，催化(hua)劑(ji)為(wei)et2alcl、四氯化(hua)鈦中的任意一種，活性激發劑(ji)為(wei)氫氧化(hua)鈣。

20、優選(xuan)地，所述(shu)骨料為四級(ji)配碎石，碎石的最大粒(li)徑為31.5mm。

21、優選(xuan)地，所述碎(sui)石的壓碎(sui)值(zhi)小于等(deng)于30％。

22、優選(xuan)地(di)，按照質量百分比，所述(shu)碎石(shi)中(zhong)的(de)扁平和(he)長條顆粒的(de)總含量小于等于20％。

23、優選地(di)，所(suo)述(shu)聚(ju)丙烯纖維、親水玄武巖(yan)纖維的長(chang)度均為40～50mm。

24、優選地，所(suo)述(shu)減(jian)水(shui)劑為(wei)高濃萘系減(jian)水(shui)劑。

25、本發(fa)明(ming)還(huan)提供了(le)上述復合型高強抗裂水泥穩定碎石基層的制備方法，包括以下步(bu)驟：

26、(1)取配方量25-100％wt的硅酸鹽水泥、70-80％wt骨料、0-50％wt減水劑、50-100％wt聚丙烯纖(xian)維、45-55％wt親水玄武巖(yan)纖(xian)維、40-68％wt抗裂(lie)劑振動攪(jiao)拌(ban)均勻得到混(hun)合料a，攪(jiao)拌(ban)時間為3分(fen)鐘；

27、(2)將剩余(yu)部分的硅(gui)酸鹽水泥、骨料(liao)、減水劑、抗裂劑、親水玄武巖纖維和聚丙烯纖維、水，加入(ru)混(hun)合(he)料(liao)a中，振動攪拌均勻得到混(hun)合(he)料(liao)b，攪拌時(shi)間為3分鐘；

28、(3)將混合料b按(an)四分(fen)法分(fen)好依次倒(dao)入桶內振搗(dao)，振搗(dao)完成后放入振動壓實機進行壓實，得到復合型水(shui)泥(ni)穩定碎石基(ji)層材料。

29、優選地，步驟(1)、(2)中混(hun)合料(liao)的(de)攪(jiao)拌溫度在5℃～20℃。

30、發明原理：本發明中選擇最大粒(li)徑為31.5mm的(de)骨料(liao)有助于提(ti)高(gao)混合料(liao)的(de)堆積密實度和強度，同時(shi)抗裂劑(ji)中的(de)聚(ju)合物粉(fen)末和聚(ju)氨酯(zhi)等(deng)成分可以改善水泥顆粒(li)之間(jian)的(de)界面(mian)特性，增加界面(mian)間(jian)的(de)粘結力，減(jian)少界面(mian)間(jian)的(de)薄(bo)弱(ruo)環節，從(cong)而減(jian)少裂縫的(de)產生。

31、聚(ju)丙烯纖(xian)維(wei)(wei)(wei)和玄(xuan)武(wu)巖(yan)纖(xian)維(wei)(wei)(wei)在水泥(ni)穩定復合(he)材料(liao)(liao)中通(tong)過振動攪拌形成的網狀體系與混合(he)料(liao)(liao)基體之間(jian)的連接力(li)和機械(xie)嚙合(he)力(li)，有(you)效約束了混合(he)料(liao)(liao)與凝膠物(wu)的收縮變(bian)(bian)形，增強了結(jie)構(gou)的穩定性(xing)，降(jiang)低了裂(lie)縫的產生和發展可能(neng)性(xing)。此外親水玄(xuan)武(wu)巖(yan)纖(xian)維(wei)(wei)(wei)的親水性(xing)能(neng)使得(de)水分遷移變(bian)(bian)得(de)更加困難(nan)，降(jiang)低了毛細管失水收縮產生的張力(li)，進一步(bu)提升了材料(liao)(liao)的抗干縮開裂(lie)性(xing)能(neng)。

32、本發明在(zai)制備過(guo)程中，采用兩階段(duan)攪(jiao)拌方法(fa)確保(bao)了聚(ju)丙烯纖維、玄武巖纖維和抗裂劑在(zai)硅酸鹽水泥中的(de)均勻分布(bu)，形(xing)成了堅固(gu)的(de)嵌擠結構，不僅(jin)提(ti)(ti)高了混合料(liao)(liao)的(de)密實(shi)度(du)(du)，還(huan)增強(qiang)了水泥石與骨料(liao)(liao)之間的(de)連接(jie)力，從而(er)提(ti)(ti)升(sheng)了材(cai)料(liao)(liao)的(de)抗壓強(qiang)度(du)(du)。

33、有益效果：本(ben)(ben)發(fa)明(ming)具(ju)有如下優點：1、本(ben)(ben)發(fa)明(ming)的(de)(de)(de)水泥(ni)穩(wen)定碎石基層材(cai)料具(ju)有優異的(de)(de)(de)抗(kang)干縮和抗(kang)裂性能，同時還(huan)具(ju)有較好的(de)(de)(de)韌性，提高了應用該材(cai)料的(de)(de)(de)道路使用壽命(ming)和穩(wen)定性；2、制備流程簡單，具(ju)有很好的(de)(de)(de)工業應用前景。

技術特征：

1.一種復合型高強抗裂水泥穩定碎(sui)石基(ji)層(ceng)，其特征在于(yu)，按質量份數由以下組分制備而成(cheng)：

2.根據權利要求(qiu)1所(suo)述的復合型高強抗(kang)裂水泥穩定碎石基層，其(qi)特(te)征在于，所(suo)述抗(kang)裂劑按質(zhi)量份數由以下組分制(zhi)備而成：

3.根(gen)據權利(li)要求2所述的復合型高強(qiang)抗裂水泥穩定(ding)碎石基層，其特(te)征(zheng)在于，所述聚合物粉末為為17-88型聚乙烯醇粉末，膨(peng)脹劑包(bao)括(kuo)硫鋁酸鈣、氧(yang)化(hua)鈣、氧(yang)化(hua)鎂中至少兩(liang)種(zhong)，催化(hua)劑為et2alcl、四氯(lv)化(hua)鈦中的任意(yi)一種(zhong)，活性激發劑為氫氧(yang)化(hua)鈣。

4.根據(ju)權利要(yao)求1所述的復合型高強抗裂水泥穩定(ding)碎石基層，其特(te)征在于(yu)，所述骨料為四級(ji)配(pei)碎石，碎石的最大粒徑為31.5mm。

5.根據權利要求4所述的復合型高強抗裂水泥穩(wen)定碎(sui)石基(ji)層，其(qi)特(te)征在于，所述碎(sui)石的壓碎(sui)值小于等于30％。

6.根據權利要求4所(suo)述的復(fu)合(he)型高(gao)強(qiang)抗裂水泥穩(wen)定(ding)碎石基層(ceng)，其特(te)征在于，按照質(zhi)量百(bai)分比(bi)，所(suo)述碎石中的扁平和長條顆粒的總含量小于等于20％。

7.根據權利(li)要求1所述的(de)復合型高(gao)強抗裂水泥穩定(ding)碎(sui)石基層(ceng)，其(qi)特征在于，所述聚丙(bing)烯纖(xian)(xian)維、親水玄武巖纖(xian)(xian)維的(de)長度均(jun)為40～50mm。

8.根據權利要求1所(suo)述(shu)的復合型高強抗裂水(shui)泥穩定(ding)碎石基層(ceng)，其特征(zheng)在于，所(suo)述(shu)減水(shui)劑(ji)為高濃(nong)萘系(xi)減水(shui)劑(ji)。

9.一種(zhong)權利要求1所述的復合型高強抗裂水泥穩定碎石基層的制備方法，其特(te)征在于，包括以下(xia)步驟：

10.根據權(quan)利要求9所述的制(zhi)備(bei)方法，其特征(zheng)在于(yu)，步驟(1)、(2)中混合料的攪拌(ban)溫度在5℃～20℃。

技術總結
本發明公開了一種復合型高強抗裂水泥穩定碎石基層及其制備方法，水泥穩定復合材料按質量份數由以下組分制備而成：硅酸鹽水泥：2～8份；骨料350～450份；水60～70份；聚丙烯纖維1～3份；親水玄武巖纖維1～3份；減水劑1～2份；抗裂劑3～5份；制備方法為先取適量的硅酸鹽水泥、骨料、聚丙烯纖維、親水玄武巖纖維、抗裂劑混合攪拌均勻得到混合料A；將剩余的骨料、減水劑、抗裂劑、親水玄武巖纖維和聚丙烯纖維，加入混合料A中，再將水均勻地噴灑在試料上，混合攪拌均勻得到混合料B；將混合料B按四分法分好依次倒入桶內振搗，振搗完成后放入振動壓實機進行壓實，得到復合型水泥穩定碎石基層材料。本發明的水泥穩定復合材料具有優異的抗干縮和抗裂性能，同時還具有較好的韌性，提高了道路的使用壽命和穩定性。

技術研發人員：陳曉飛,余郁,康愛紅,徐俊,吳正光,吳幫偉,賈思林
受保護的技術使用者：揚州市市政建設處
技術研發日：
技術公布日：2024/9/9