[发明专利]水泥稳定碎石基层补强复合外加剂

说明书

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种水泥稳定碎石基层补强复合外加剂。

背景技术

随着交通量及荷载的快速增长，道路基层的破坏越来越大，而我国70%-80%的基层为水泥稳定碎石基层，通常水泥稳定碎石基层的养护至少需要7天，开放交通则需要8天，这就严重阻碍了交通。所以，水泥稳定基层的快速修补成了迫在眉睫的问题。目前，施工中常用的水泥稳定碎石基层快速修补方法有，一、采用快硬混凝土来修补水泥稳定碎石基层，该方法虽然修补强度高，速度快，但其收缩严重，易开裂损坏，同时弹性模量与面层不匹配，易使面层形成车辙；二、将适用于水泥混凝土的快速补强材料应用于水泥稳定碎石中，这种快速补强材料与水泥稳定碎石是否匹配尚未可知；三、用超快硬水泥来代替普通水泥掺入水泥稳定碎石基层，达到快速补强的效果，这种水泥不易保存且掺量过大，成本高，不适用于大面积推广。

因此，基于上述原因，研制开发一种适用于水泥稳定基层，且掺量少、成本低，使水泥稳定碎石早期强度高，后期强度持续发展，收缩小的水泥稳定碎石基层的快速补强材料，对于提高水泥稳定碎石基层快速施工具有现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述普通快速补强材料掺量高、成本高且不完全针对水泥稳定碎石基层的问题，提供一种水泥稳定碎石基层补强复合外加剂。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

水泥稳定碎石基层补强复合外加剂，由萘系减水剂、三乙醇胺、硫酸钠或氯化钙组成，按质量比计，三乙醇胺：萘系减水剂：硫酸钠或氯化钙=1:12~20:30~40。

优选JKSW-1型，三乙醇胺：萘系减水剂：硫酸钠或氯化钙=1:20:36，本优选配比适于常温（20℃）施工。

优选JKSW-2型，三乙醇胺：萘系减水剂：硫酸钠=1:12:30，本优选配比适于高温（30℃）施工。

优选JKSW-3型，三乙醇胺：萘系减水剂：氯化钙=1:20:40，本优选配比适于低温（10℃）施工。

萘系减水剂性状为棕褐色粉末，作用在于减少用水量，减少干缩变形及改善水泥稳定材料的和易性；三乙醇胺、硫酸钠或氯化钙性状均为白色粉末，作用在于加速水泥稳定材料成型后水化速度，提高其早期强度。

本发明复合外加剂由于各配比的不同而适用于不同温度下水泥稳定碎石基层的施工，并且复合外加剂的掺入明显地提高了水泥稳定碎石早期的无侧限抗压强度，1d强度可以满足设计的7d强度要求，且90d间接抗拉强度和抗压回弹模量均满足要求，有效地改善水泥稳定碎石的收缩特性，提高了水泥稳定碎石抵抗干燥收缩和温度收缩的能力。

具体实施方式

不同复合外加剂各类成分比例（质量比）如表1所示。将各类成分按比例混合均匀即可制备成复合外加剂。

性能测试

本发明中采用的水泥均为河南孟电集团水泥有限公司（焦）生产的普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5。

试验1--常温时水泥砂浆抗压抗折试验

按表1配比单独配制复合外加剂，施工时将普通硅酸盐水泥450g、水225g、中砂1350g和复合外加剂（占水泥质量的3%）同时加入搅拌机，搅拌成水泥砂浆，施工温度20℃，试验结果见表2和表3。

本试验结果表明：掺入实施例1-8或2-8复合外加剂的水泥砂浆16h和1d强度较高，同时3d和7d强度也有很大提高，同时它们的凝结时间也满足施工要求。

试验2--低温时水泥砂浆抗压抗折试验

选用实施例2-9复合外加剂，作低温试验，并且增加对比例2-9-1和2-9-2。其中实施例2-9-1复合外加剂中三乙醇胺: 萘系减水剂: 氯化钙=1:20:50，实施例2-9-2复合外加剂中三乙醇胺: 萘系减水剂: 氯化钙=1:20:70，)。施工时将普通硅酸盐水泥450g、水225g、中砂1350g和复合外加剂（占水泥质量的3%）同时加入搅拌机，搅拌成水泥砂浆，施工温度10℃，试验结果见表4。

本试验结果表明：掺加对比例2-9-1、2-9-2复合外加剂水泥胶砂的早期强度较好，但掺加对比例2-9-1、2-9-2复合外加剂水泥胶砂的凝结时间太短，不能满足施工要求。因此，在低温施工时，选用实施例2-9复合外加剂。

试验3--高温时水泥砂浆抗压抗折试验