[发明专利]一种基于超吸水树脂内养生的水泥稳定碎石基层材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及道路材料技术领域，具体涉及一种基于超吸水树脂内养生的水泥稳定碎石基层材料及其制备方法。

背景技术

半刚性基层由于具有良好的板体性，能有效、良好地扩散荷载能力，又具有一定的抗拉、抗疲劳以及良好的水稳定性，同时造价较低，因而在我国及世界其他地区得到了广泛的应用。在水泥稳定类基层沥青路面结构中，由于基层材料是水硬性材料，在失水干燥的过程中会产生收缩，进而产生收缩应力。同时，在温度变化过程中，会在其内部产生温度应力。在干缩应力和温度应力的共同作用下，水泥砂砾基层中会产生裂缝。随着温度和湿度的变化，基层中的裂缝会扩展或缩小。在交通荷载的作用下，会使裂缝竖向错动。在温度与交通荷载综合作用下，会使裂缝逐渐向上层延伸，逐渐贯通整个沥青面层，最终形成反射裂缝。有关研究表明：温度和干燥收缩应力引起反射裂缝的产生与最初的发展；荷载应力则主要加速裂缝的发展。

因此如何提升水泥稳定碎石基层的抗裂性能，降低水稳基层的干燥收缩，是道路领域的研究重点。目前提升水稳基层抗裂性能的方法有：①面层和基层加铺抗裂土工格栅层，但其抗裂效果受中间层与面层、基层的粘结情况影响较大；②对基层进行预制裂缝减缓反射裂缝的出现，但这种主动机械式预制裂缝，难以控制裂缝大小及分布，施工受环境因素影响较大，控制不当反而会加速后期裂缝的发生；③优化水稳基层混合料的组分，如降低水稳基层的水泥用量，调整级配，加入一些抗裂性能较好的外加剂等，减少水泥用量对基层的强度有所影响，级配调整对抗裂性能提升效果不大，纤维增强抗裂技术主要用于热拌沥青混合料和水泥混凝土中，纤维具有强度高、吸附性好、化学性能稳定等特点，常见有木质素纤维、玄武岩矿物纤维、聚脂纤维及聚丙烯类纤维等。将纤维应用于脆性基体材料的改性己有很长的历史，但主要是用来解决脆性材料的抗拉性能不足的问题，但不适用于水泥稳定碎石混合料的因干燥或者温度导致的收缩变形开裂的情形。

有鉴于上述现有的水泥稳定碎石基层存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种基于超吸水树脂内养生的水泥稳定碎石基层，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

针对上述水稳基层干燥收缩的问题，本发明旨在提供一种基于超吸水树脂内养生的水泥稳定碎石基层材料及其制备方法，从而改善水稳基层的抗裂性能。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

一种基于超吸水树脂内养生的水泥稳定碎石基层材料，包括如下重量份的各组分：

所述添加剂包括超吸水树脂添加剂。

进一步的，所述超吸水树脂为羧甲基纤维类、羟乙基纤维素类、聚丙烯酸类、聚乙烯醇类、聚氧乙烯类、纤维素接枝丙烯酰胺类、纤维素接枝丙烯酸类、纤维素接枝丙烯腈类中的任意一种。

进一步的，所述超吸水树脂的粒径大小为100～200目，吸水倍率为15～50。

进一步的，所述添加剂还包括分散剂，所述分散剂为乙烯－丙烯酸共聚物类、硬脂酸钙类、脂肪族酰胺类中的任意一种。

进一步的，所述碎石的级配为：

基于超吸水树脂内养生的水泥稳定碎石基层材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、按所述重量份称取各组分；

步骤2、所述超吸水树脂以与所述水泥预混均匀、加入所述碎石中、加入到由所述水泥与所述碎石形成的水稳碎石混合料中的任意一种方式加入，充分搅拌均匀即可；

进一步的，所述超吸水树脂以60g/h～430g/h的速率加入所述碎石中。

进一步的，所述超吸水树脂以70g/h～470g/h的速率加入所述水稳碎石混合料中。

基于超吸水树脂内养生的水泥稳定碎石基层材料的施工方法，所述超吸水树脂水泥稳定碎石基层材料在施工过程中，摊铺采用两层连续摊铺工艺或者分层摊铺工艺中的任意一种，由于超吸水树脂可释放水分，可减少洒水养生次数，节约人力物力。

采用上述技术方案，能够达到以下技术效果：