CN101349037A - 乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层材料及路面基层施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种既消纳废弃物又具有良好性能的乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层材料，利用陶粒取代碎石制备路面基层材料，主要由水泥、乳化沥青、陶粒、石屑和水组成，进一步，所述陶粒为废弃物经造粒、焙烧生产出的烧结陶粒；本发明的路面基层材料降低了刚度，有助于减少路面车辙以及反射裂缝，改善路面结构性能，抗渗性、抗冻性能和耐久性能好，施工方便；本发明还提供了一种乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层施工方法。
Description
技术领域
本发明涉及道路工程技术领域，具体涉及一种水泥混凝土路面基层材料及路面基层施工方法。
背景技术
目前，我国高等级公路普遍使用的结构类型是半刚性基层沥青路面，而水泥稳定碎石以其强度高、稳定性好、抗冲刷能力强等特点被广泛应用于高等级公路的基层或底基层。但是，由于这种半刚性基层的材料和结构特性较易造成基层开裂，进而在沥青面层形成反射裂缝，从而导致或加速路面的破坏。如何降低水泥稳定碎石的刚度，提高其抗裂性能成为重要问题。根据国内外的研究结果，在水泥稳定粒料中添加乳化沥青确能改善其多种路用性能，其中包括抗裂能力，并且便于施工，因此，近年来以乳化沥青水泥稳定碎石作为一种半柔性路面材料的研究得到开展，但是刚度过高的缺点仍然存在。
随着我国经济社会的快速发展，城市生活垃圾、工业固体废弃物、污水厂污泥、河底污泥越来越多，如何处理成为一个日益突出的问题，如处置不当，很容易引起二次污染问题。现有研究表明，采用这些废弃物制备陶粒是一条重要的资源化利用途径。因此，开辟陶粒应用的新领域以满足综合处理这些巨量废弃物的需要非常有意义。建材领域是陶粒应用的主要方面，占利用量80％以上。尽管陶粒已经广泛应用于工业与民用建筑、桥梁工程中，并获得了良好的技术经济效果。例如，用陶料配制的轻骨料混凝土具有自重轻、强度高、保温、隔热、耐火性能好等优点，用于建造工业与民用建筑和其他构筑物，可大大减轻结构自重，减少地基荷载，节约材料和运输量。然而，将陶粒应用于路面材料中的现有技术却极少，并且没有涉及其在基层材料中的应用。
发明内容
有鉴于此，为了解决上述问题，本发明提供了一种性能良好的乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层材料。
本发明的目的是这样实现的：乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层材料，主要由水泥、乳化沥青、陶粒、石屑和水组成，每立方米所述乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层材料中各主要原料用量如下：
水泥：95～110Kg、乳化沥青：10～25Kg、陶粒：500～630Kg、石屑：620～800Kg、水：100～135Kg。
进一步，所述陶粒为废弃物经造粒、焙烧生产出的烧结陶粒；
进一步，所述陶粒筒压强度大于4.0MPa，粒径分布为5-20mm连续级配；
进一步，所述的乳化沥青为BC-1、BA-1或BN-2型乳化沥青；
进一步，所述乳化沥青用量为15Kg/m3；
进一步，所述水泥用量为110Kg/m3；
进一步，所述陶粒用量为610～630Kg/m3；
进一步，还包括外加剂，外加剂的含量为0.5～1Kg/m3；
进一步，所述外加剂为萘系或多羧酸系高效减水剂。
本发明还提供了一种乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层施工方法，包括如下步骤：
1)按如下配比准备原料：
水泥：95～110Kg/m3、乳化沥青：10～25Kg/m3、陶粒：500～630Kg/m3、石屑：600～800Kg/m3、外加剂：0.5～1Kg/m3、水：100～135Kg/m3；
2)将陶粒、石屑和水泥干拌均匀；
3)向步骤2)所得混合物中加入水、外加剂拌和均匀；
4)向步骤3)所得混合物中加入乳化沥青拌和均匀，形成混合料；
5)将步骤4)所得混合料均匀摊铺；
6)采用碾压工艺，对步骤5)中摊铺后的混合物进行碾压，压实度大于98％，形成乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明的乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层材料与现有的普通水泥稳定碎石路面基层材料或乳化沥青水泥稳定碎石路面基层材料相比，降低了刚度，有助于减少路面车辙以及反射裂缝，改善路面结构性能。
(2)本发明的乳化沥青水泥稳定陶粒基层材料由于质量轻，弹性模量低，抗变形性能好，故具有较好的抗震性能；另外，由于陶粒是吸水率低、具有火山灰活性又无碱集料反应危害的优质集料，因此乳化沥青水泥稳定陶粒基层材料抗渗性、抗冻性能和耐久性能好。
(3)与普通陶粒混凝土相比，本发明降低了对陶粒性能的要求，施工方便。由于采用干硬性混合料，材料不易离析分层，避免了新拌陶粒混凝土工作性差、不易满足施工要求的缺点。
(4)集料来源广泛，既避免了开山取石带来的生态环境恶化，还可大量利用废弃物，避免环境污染，节约土地资源。
具体实施方式
以下将对本发明的优选实施例进行详细的描述。
本发明的目的是这样实现的：乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层材料，主要由水泥、乳化沥青、陶粒、石屑和水组成；
其中，所述陶粒为采用城市生活垃圾、工业固体废弃物、污水厂污泥或河底污泥等废弃物经造粒、焙烧生产出的烧结陶粒，例如垃圾陶粒、煤矸石陶粒、生物污泥陶粒、河底泥陶粒等；
最佳的，所述陶粒筒压强度大于4.0MPa，粒径分布为5-20mm连续级配。
其中，所述的水泥为32.5普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。
最佳的，所述的乳化沥青为BC-1、BA-1或BN-2型乳化沥青。
所述乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层材料中还可添加外加剂，所述外加剂可为萘系或多羧酸系高效减水剂。
实施例1
每立方米本实施例的乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层材料中，原料重量配比如下：
水泥：95Kg、乳化沥青：10Kg、陶粒：550Kg、石屑：750Kg、水：135Kg。
通过检测试件，7天无侧限抗压强度3.83MPa，抗压模量680MPa。本实施例制得的混凝土可用于修建路面基层。
实施例2
每立方米本实施例的乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层材料中，原料重量配比如下：
水泥：100Kg、乳化沥青：25Kg、陶粒：500Kg、石屑：800Kg、外加剂(FDN高效减水剂)：0.5Kg、水：125Kg。
通过检测试件，7天无侧限抗压强度4.15MPa，抗压模量720MPa，28天无侧限抗压强度4.53MPa。本实施例制得的混凝土可用于修建路面基层。
实施例3
每立方米本实施例的乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层材料中，原料重量配比如下：
水泥：110Kg、乳化沥青：15Kg、陶粒：620Kg、石屑：620Kg、外加剂(多羧酸系高效减水剂)：1Kg、水：100Kg。
通过检测试件，7天无侧限抗压强度4.45MPa，抗压模量710MPa，28天无侧限抗压强度4.90MPa。本实施例制得的混凝土可用于修建路面基层。
实施例4
每立方米本实施例的乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层材料中，原料重量配比如下：
水泥：110Kg、乳化沥青：15Kg、陶粒：630Kg、石屑：660Kg、外加剂(FDN高效减水剂)：0.7Kg、水：120Kg；
通过检测试件，7天无侧限抗压强度4.35MPa，抗压模量736MPa，28天无侧限抗压强度4.87MPa，抗压模量748MPa。本实施例制得的混凝土可用于修建路面基层。
本发明还提供了一种乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层施工方法，包括如下步骤：
1)按下述配比准备原料：
水泥：95～110Kg/m3、乳化沥青：10～25Kg/m3、陶粒：500～630Kg/m3、石屑：620～800Kg/m3、外加剂：0.5～1Kg/m3、水：100～135Kg/m3；
2)将陶粒、石屑和水泥干拌均匀；
3)向步骤2)所得混合物中加入水、外加剂拌和均匀；
4)向步骤3)所得混合物中加入乳化沥青拌和均匀，形成混合料；
5)将步骤4)所得混合料均匀摊铺；
6)采用碾压工艺，对步骤5)中摊铺后的混合物进行碾压，压实度大于98％，形成乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层。
Claims (10)
1.乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层材料，其特征在于：主要由水泥、乳化沥青、陶粒、石屑和水组成，每立方米所述乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层材料中各主要原料用量如下：
水泥：95～110Kg、乳化沥青：10～25Kg、陶粒：500～630Kg、石屑：620～800Kg、水：100～135Kg。
2.根据权利要求1所述的乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层材料，其特征在于：所述陶粒为废弃物经造粒、焙烧生产出的烧结陶粒。
3.根据权利要求1或2所述的乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层材料，其特征在于：所述陶粒筒压强度大于4.0MPa，粒径分布为5-20mm连续级配。
4.根据权利要求1所述的乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层材料，其特征在于：所述的乳化沥青为BC-1、BA-1或BN-2型乳化沥青。
5.根据权利要求1或4所述的乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层材料，其特征在于：所述乳化沥青用量为15Kg/m3。
6.根据权利要求1所述的乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层材料，其特征在于：所述水泥用量为110Kg/m3。
7.根据权利要求1所述的乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层材料，其特征在于：所述陶粒用量为610～630Kg/m3。
8.根据权利要求1所述的乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层材料，其特征在于：还包括外加剂，外加剂的用量为0.5～1Kg/m3。
9.根据权利要求1或8所述的乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层材料，其特征在于：所述外加剂为萘系或多羧酸系高效减水剂。
10.乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)按如下配比准备原料：
水泥：95～110Kg/m3、乳化沥青：10～25Kg/m3、陶粒：500～630Kg/m3、石屑：620～800Kg/m3、外加剂：0.5～1Kg/m3、水：100～135Kg/m3；
2)将陶粒、石屑和水泥干拌均匀；
3)向步骤2)所得混合物中加入水、外加剂拌和均匀；
4)向步骤3)所得混合物中加入乳化沥青拌和均匀，形成混合料；
5)将步骤4)所得混合料均匀摊铺；
6)采用碾压工艺，对步骤5)中摊铺后的混合物进行碾压，压实度大于98％，形成乳化沥青水泥稳定陶粒路面基层。
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