冷拌半柔性復合路面材料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種冷拌半柔性復合路面材料及其制備方法，由以下重量份的組分組成：75～100份由15～25份粗集料、15～25份細集料、10～20份灰巖礦粉和10～30份瀝青組成大空隙基體瀝青混合料，25～65份由5～15份水泥、5～15份細砂、3～5份礦物摻合料、2～5份添加劑和10～25份水組成水泥砂漿：該冷拌半柔性復合路面材料的原料來源廣泛，制備方法簡單，成本低，有利于在路面工程建設領域廣泛應用。

Cold Mixed Semi-Flexible Composite Pavement Material and Its Preparation Method

The invention discloses a cold mix semi-flexible composite pavement material and its preparation method, which consists of 75-100 portions of 15-25 portions of coarse aggregate, 15-25 portions of fine aggregate, 10-20 portions of limestone ore powder and 10-30 portions of asphalt, 25-65 portions of which are composed of 5-15 portions of cement, 5-15 portions of fine sand, 3-5 portions of mineral admixtures, 2-5 portions of additives and 10-30 portions of asphalt. Cement mortar composed of 25 phr of water: The Cold-Mixed semi-flexible composite pavement material has a wide range of raw materials, simple preparation method and low cost, which is conducive to wide application in the field of pavement engineering construction.

【技術實現步驟摘要】
冷拌半柔性復合路面材料及其制備方法
本專利技術涉及現代路面工程建設
，具體涉及一種冷拌半柔性復合路面材料及其制備方法。
技術介紹
半柔性復合路面具有與瀝青路面相似的柔性，又具有水泥路面的剛性，剛柔并濟?？稍诳管囖H、抗推移、減少伸縮縫、提高路面材料的應力松弛性能等方面改善路面使用性能。傳統的半柔性路面材料的基體瀝青混合料大都采用熱拌熱鋪工藝，拌和時瀝青和骨料都需加熱到較高的溫度，消耗大量能源且污染環境；另外，對操作人員的身體健康也造成一定程度的危害，同時還存在瀝青老化的問題?，F有的從承載能力、抗疲勞性能和抗裂性能方面入手制備復合路面材料的方法主要有：專利文獻CN201310169974.8中公開了一種半柔性復合路面材料，其組分按質量百分比為：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。該冷拌半柔性復合路面材料施工工藝簡便，無需使用大規模生產的施工機械和設備，常溫下拌和、成型無需加熱，后續的灌漿工序也在常溫下進行，因此可節能環保；其制備方法采用的是在大空隙開級配乳瀝青混合料中灌注水泥砂漿。專利文獻CN200910272815.4中公開了一種基于界面改性灌注式有機-無機復合路面材料的制備方法，包括如下步驟：1)界面改性劑的制備：①按質量比為硅烷偶聯劑：溶劑：催化劑：穩定劑=100：18～32：10～40：2～8，選取；②裝有溶劑的容器中加入催化劑，用醋酸調節pH為5.5～6.5，得到乳液，靜置，加入硅烷偶聯劑，最后在加入穩定劑，攪拌，即得界面改性劑；2)基于界面改性灌注式有機—無機復合路面材料的制備：①基體瀝青混合料的制備；②界面改性水泥砂漿的制備；③首先進行基體瀝青混合料的攤鋪，將界面改性水泥砂漿在基體瀝青混合料的上表面進行5～8次澆灌，養護28d，得到基于界面改性灌注式有機—無機復合路面材料。
技術實現思路
本專利技術旨在提供一種冷拌半柔性復合路面材料，以解決傳統半柔性路面材料制備及使用中存有消耗能源大且污染環境、危害操作人員的身體健康及瀝青易老化的技術問題。本專利技術進一步公開了該冷拌半柔性復合路面材料的制備方法，旨在解決現有此類材料制備方法復雜、成本高的技術問題。為解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案：設計一種冷拌半柔性復合路面材料，以重量份計，由75～100份大空隙基體瀝青混合料和25～65份水泥砂漿組成；大空隙基體瀝青混合料由15～25份粒徑為5～16mm的粗集料、15～25份粒徑為1～5mm的細集料、10～20份灰巖礦粉和10～30份瀝青組成；水泥砂漿由5～15份水泥、5～15份細砂、3～5份礦物摻合料、2～5份添加劑和10～25份水組成。優選的：粗集料為粒徑為5～16mm的玄武巖、花崗巖或石灰巖中的至少一種；細集料為粒徑為1～5mm的玄武巖、花崗巖或石灰巖中的至少一種；水泥為普通硅酸鹽水泥或粉煤灰水泥；細砂為粒徑為0.08mm～0.63mm的黃砂或河砂；礦物摻合料由粒化高爐礦渣粉、硅灰按1：0.8～1.2的重量比組成。優選的：添加劑由重量比為0.8～1.2：0.8～1.2：0.8～1.2：0.8～1.2的保水劑、粘結劑、膨脹劑和減水劑組成。優選的：保水劑為工業型淀粉醚、甲基纖維素中的至少一種；粘結劑為硅烷偶聯劑、復合硅烷偶聯劑中的至少一種；膨脹劑為鋁酸鈣、氧化鎂膨脹劑中的至少一種；減水劑為聚羧酸高性能緩凝減水劑、粉狀氨基磺酸鹽減水劑中的至少一種。一種冷拌半柔性復合路面材料的制備方法，包括以下步驟：（1）大空隙基體瀝青混合料的制備：稱取大空隙基體瀝青混合料，于15～40℃溫度下混合攪拌30～120min，且使混合料的空隙率達到20～35%；（2）水泥砂漿的制備：稱取水泥、細砂和礦物摻合料，干拌混合5～10min，再加入添加劑和水，于20～30℃溫度下攪拌5～30min；（3）將步驟（2）制得的水泥砂漿灌入步驟（1）所得的大空隙基體瀝青混合料中，直至完全填滿混合料中的空隙，將表面多余水泥砂漿刮除；（4）養護，標準條件下養護24小時。優選的：粗集料為粒徑為5～16mm的玄武巖、花崗巖或石灰巖中的至少一種；細集料為粒徑為1～5mm的玄武巖、花崗巖或石灰巖中的至少一種。優選的：步驟（1）中，石灰巖礦粉過孔徑為0.075mm方孔篩；瀝青為SBS改性瀝青。優選的：步驟（2）中，水泥為普通硅酸鹽水泥；細砂為粒徑0.08mm～0.63mm的黃砂或河砂；礦物摻合料由粒化高爐礦渣粉、硅灰、或按1：0.8～1.2的重量比組成。優選的：步驟（2）中，添加劑由重量比為1：1：1：1的保水劑、粘結劑、膨脹劑和減水劑組成。優選的：保水劑為工業型淀粉醚、甲基纖維素中的至少一種；粘結劑為硅烷偶聯劑、復合硅烷偶聯劑中的至少一種；膨脹劑為鋁酸鈣、氧化鎂膨脹劑中的至少一種；減水劑為聚羧酸高性能緩凝減水劑、粉狀氨基磺酸鹽減水劑中的至少一種。與現有技術相比，本專利技術的有益技術效果在于：1.本專利技術原料來源廣泛，制備方法簡單，成本低，有利于在路面工程建設領域廣泛應用。2.本專利技術以大空隙基體瀝青混合料經冷拌冷鋪后形成基體，灌入自制的水泥砂漿而形成的復合路面材料，降低能耗，避免造成環境污染。3.本專利技術采用自制的水泥砂漿的灌入制備的復合路面材料，復合路面材料具有高的強度、良好的韌性、優良的彈性和膠結性能，提高了路面材料的承載力、混合料間的粘結力。具體實施方式下面結合實施例來說明本專利技術的具體實施方式，但以下實施例只是用來詳細說明本專利技術，并不以任何方式限制本專利技術的范圍。在以下實施例中所涉及的儀器設備如無特別說明，均為常規儀器設備；所涉及的工業原料如無特別說明，均為市售常規工業原料；所涉及的加工制作方法，如無特別說明，均為常規方法。實施例1一種冷拌半柔性復合路面材料：稱取15kg粒徑為5mm的粗集料、15kg粒徑為1mm的細集料、10kg的過0.075mm方孔篩的灰巖礦粉和10kg的SBS改性瀝青投入反應釜中混合攪拌，攪拌溫度15℃，攪拌時間為30min，得空隙率為20%的大空隙基體瀝青混合料；稱取5kg普通硅酸鹽水泥、5kg粒徑為0.08mm黃砂和3kg?；郀t礦渣粉，依次加入到水泥砂漿拌合機中，干拌時間為5min，混合均勻，再加入2kg添加劑和10kg水，攪拌混合溫度為20℃，攪拌混合時間為5min，繼續攪拌混合，得水泥砂漿；將25kg水泥砂漿灌入75kg大空隙基體瀝青混合料中，直至完全填滿混合料中的空隙，將表面多余水泥砂漿刮走；養護，標準條件下養生24小時，即得。實施例2一種冷拌半柔性復合路面材料：稱取20kg粒徑為11mm的粗集料、20kg粒徑為3mm的細集料、15kg的過0.075mm方孔篩的灰巖礦粉和20kg的SBS改性瀝青投入反應釜中混合攪拌，攪拌溫度30℃，攪拌時間為75min，得空隙率為29%的大空隙基體瀝青混合料；稱取10kg普通硅酸鹽水泥、10kg粒徑為0.08mm河砂和4kg等量比的粒化高爐礦渣粉和硅灰，依次加入到水泥砂漿拌合機中，干拌時間為8min，混合均勻，再加入4kg添加劑和17kg水，攪拌混合溫度為25℃，攪拌混合時間為17min，繼續攪拌混合，得水泥砂漿；將45kg水泥砂漿灌入85kg大空隙基體瀝青混合料中，直至完全填滿混合料中的空隙，將表面本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種冷拌半柔性復合路面材料，其特征在于：以重量份計，它由75～100份大空隙基體瀝青混合料和25～65份水泥砂漿組成；所述大空隙基體瀝青混合料由15～25份粒徑為5～16mm的粗集料、15～25份粒徑為1～5mm的細集料、10～20份灰巖礦粉和10～30份瀝青組成；所述水泥砂漿由5～15份水泥、5～15份細砂、3～5份礦物摻合料、2～5份添加劑和10～25份水組成。

【技術特征摘要】
1.一種冷拌半柔性復合路面材料，其特征在于：以重量份計，它由75～100份大空隙基體瀝青混合料和25～65份水泥砂漿組成；所述大空隙基體瀝青混合料由15～25份粒徑為5～16mm的粗集料、15～25份粒徑為1～5mm的細集料、10～20份灰巖礦粉和10～30份瀝青組成；所述水泥砂漿由5～15份水泥、5～15份細砂、3～5份礦物摻合料、2～5份添加劑和10～25份水組成。2.根據權利要求1所述的冷拌半柔性復合路面材料，其特征在于：所述粗集料為粒徑為5～16mm的玄武巖、花崗巖或石灰巖中的至少一種；所述細集料為粒徑為1～5mm的玄武巖、花崗巖或石灰巖的至少一種；所述水泥為普通硅酸鹽水泥或粉煤灰水泥；所述細砂為粒徑為0.08mm～0.63mm的黃砂或河砂；所述礦物摻合料由?；郀t礦渣粉、硅灰按1：0.8～1.2的重量比組成。3.根據權利要求1所述的冷拌半柔性復合路面材料，其特征在于：所述添加劑由重量比為0.8～1.2：0.8～1.2：0.8～1.2：0.8～1.2的保水劑、粘結劑、膨脹劑和減水劑組成。4.根據權利要求3所述的冷拌半柔性復合路面材料，其特征在于：所述保水劑為工業型淀粉醚、甲基纖維素中的至少一種；所述粘結劑為硅烷偶聯劑、復合硅烷偶聯劑中的至少一種；所述膨脹劑為鋁酸鈣、氧化鎂膨脹劑中的至少一種；所述減水劑為聚羧酸高性能緩凝減水劑、粉狀氨基磺酸鹽減水劑中的至少一種。5.一種權利要求1所述的冷拌半柔性復合路面材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：（1）大空隙基體瀝青混合料的制備：稱取所述大空隙基體瀝青混合料，于15～40℃溫度下混合攪拌30～120min，且使混合料...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳淵召，李振霞，王昊，賈敬力，趙大創，郭騰騰，王朝輝，方曉兵，石彥龍，劉科鋒，趙艷輝，張軍奇，賈得來，張夢晗，馮紀兵，邊雪偉，黃飛虎，張明堂，
申請(專利權)人：華北水利水電大學，
類型：發明
國別省市：河南,41