[发明专利]低剂量水泥改性级配碎石路面基层材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种路面基层材料及其制备方法，尤其涉及低剂量水泥改性级配碎石路面基层材料及其制备方法。

背景技术

我国公路交通飞速发展，为了适应重载交通日益增长的需要，道路界对水泥、石灰等无机结合料稳定碎石形成的半刚性基层路面结构开展了大量的研究。半刚性基层具有良好的板体性、较大的刚度、较高的扩散荷载能力以及承载能力，使得其上的沥青面层最大弯拉应力值降低，从而提高了沥青面层抵抗行车疲劳破坏的能力。因此，半刚性基层被广泛应用在高等级公路的路面基层中，国内已建成的高速公路中90%以上是半刚性基层路面。然而半刚性基层自身固有的易于收缩开裂、自愈能力差的缺陷，导致路面开裂严重；路面结构排水条件差，雨水聚积后，在高速行车下容易产生唧泥，从而导致沥青面层网裂破坏。

在沥青面层与半刚性基层之间设置级配碎石之类松散型的柔性材料，是一种有效地延缓沥青路面反射开裂的方法。采用优质级配碎石作为半刚性路面结构过渡层，能起消减应力的作用，有效地防止半刚性路面反射裂缝病害的出现，从而延缓或消除沥青路面的其它病害。

级配碎石基层处于半刚性基层的上面，对于半刚性基层是很好的隔温保护层。它保护未开裂的半刚性基层避免产生温度收缩裂缝，也可隔断半刚性基层的已有裂缝对沥青面层的影响，甚至消除反射裂缝。同时，由于骨料之间的嵌锁作用，使级配碎石成为能够承受一定交通荷载的结构层。

但由于级配碎石是一种松散材料，一般具有塑性变形大、刚度小、应力扩散能力差、耐冲刷性能差等缺点，同时实际工程中（特别对于二级及其以下公路），级配碎石的料源差，破碎加工、堆放、拌和、运输、摊铺、找平等一系列生产施工环节质量难以严格控制，易导致材料结构级配不合理，成型后的混合料均匀性差，其应用效果并不能总是得到保证，在重交通作用下会产生过大的工后变形，致使沥青路面平整度受到影响，严重时会使沥青面层产生剪切和疲劳破坏。同时，抗冲刷能力低，更加剧了沥青路面的破坏。

水泥稳定类半刚性基层材料采用无侧限抗压强度指标控制设计，而级配碎石采用加州承载比CBR指标控制设计。CBR值虽可以表征级配碎石的强度和抗变形能力，但仅反映其在特定变形下的强度，且无法直接反映材料在荷载循环作用下的塑性变形。而塑性变形是级配碎石的主要弱点，仅采用CBR单一强度指标无法有效平衡级配碎石不同性能之间的要求，不利于其综合性能的优化，可能会导致一些重要功能无法充分发挥。为此，需要进一步补充提出级配碎石设计的控制指标及其标准。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能提高级配碎石路面基层的质量、降低路面工程造价和维修费用的低剂量水泥改性级配碎石路面基层材料。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种低剂量水泥改性级配碎石路面基层材料，包括级配碎石和水泥，所述级配碎石组成范围满足：0.075mm筛孔对应质量通过率0～7%，0.6mm筛孔对应质量通过率6%～25%，2.36mm筛孔对应质量通过率16%～40%，4.75mm筛孔对应质量通过率22%～55%，9.50mm筛孔对应质量通过率31%～80%，19.0mm筛孔对应质量通过率60%～95%，26.5mm筛孔对应质量通过率79%～100%，31.5mm筛孔对应质量通过率100%；液限<28%，塑指<9%，压碎值<26%。

所述水泥为级配碎石中的粘接料，水泥剂量按质量百分比算为级配碎石干质量的1%～2.5%。

用所述低剂量水泥改性级配碎石路面基层材料制成加州承载比CBR试验试件，测得的7天龄期的CBR指标值应符合以下规定：