一种抗裂型胶粉改性水泥稳定碎石及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种抗裂型胶粉改性水泥稳定碎石，包括集料总体和外掺料，集料总体包括粗集料和细集料，粗集料的含量为集料总体总质量的65％

【技术实现步骤摘要】
一种抗裂型胶粉改性水泥稳定碎石及其制备方法


[0001]本专利技术涉及道路及环境工程
，更具体地说涉及一种抗裂型胶粉改性水泥稳定碎石及其制备方法。

技术介绍

[0002]通过几十年的研究和探索，我国对利用水硬性材料修建半刚性基层、底基层的研究有了较为深入的理解和认识，并广泛应用于我国的公路建设中。这种路面强度高、稳定性好、刚度大、施工方便、价格相对低廉，但也由此产生了一些问题，材料刚度高的特点也使材料易受外界条件(如湿度、温度等)的影响，造成干燥收缩，温度收缩等，产生的微裂缝在使用中不断扩大，最终反射到面层形成反射裂缝，这使得雨水渗入，并不断加剧水损害，降低层间粘结力，最终造成路面损坏。
[0003]现有技术中在水泥稳定碎石再生过程中加入橡胶粉，利用橡胶粉的高弹特性来解决水泥稳定碎石材料易收缩开裂的问题，不仅可有效防治半刚性基层沥青路面的反射裂缝，而且可循环利用资源，但由于橡胶粉和水泥稳定碎石归属有机/无机材料，且存在弹性模量差，如果简单将两者进行掺杂，极易造成橡胶粉与水泥石界面黏结不密实、界面过渡区结构松散等问题，造成水泥稳定碎石材料力学性能下降，失去了将橡胶粉应用在水泥稳定碎石中的优势和意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术克服了现有技术中的不足，提供了一种抗裂型胶粉改性水泥稳定碎石及其制备方法。
[0005]本专利技术的目的通过下述技术方案予以实现。
[0006]包括集料总体和外掺料，所述集料总体包括粗集料和细集料，所述粗集料的含量为所述集料总体总质量的65％
‑
75％，所述细集料的含量为所述集料总体总质量的25％
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35％，所述外掺料包括水泥、改性废旧橡胶粉和水，所述水泥的含量为所述集料总体总质量的3％
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5％，所述改性废旧橡胶粉的含量为所述集料总体总质量的1％
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1.5％，所述水的含量为所述集料总体总质量的5％
‑
6％，其中所述细集料的粒径不大于4.75mm。
[0007]优选地，所述改性废旧橡胶粉的粒径为60目。
[0008]由上述任一方案优选的是，所述改性废旧橡胶粉的制备方法，具体包括如下步骤：
[0009]第一步，取70％质量分数的乙醇溶液800ml，加入硅烷偶联剂KH
‑
550，加入硅烷偶联剂KH
‑
550的质量为废旧橡胶粉质量的2％，在磁力搅拌器上搅拌10min，静置水解1h后备用，得到混合液；
[0010]第二步，将胶粉与所述第一步中制备的所述混合液混合，放在磁力搅拌器上搅拌10min；
[0011]第三步，将所述第二步中得到的混合物静置1h后过滤并用清水反复清洗，获得固体；
[0012]第四步，将所述第三步中得到的固体于80℃烘箱烘4h至饱和面干，制得改性废旧橡胶粉。
[0013]一种抗裂型胶粉改性水泥稳定碎石的制备方法，按照先后顺序包括如下步骤：
[0014]步骤一，加入部分外掺水的集料总体放入密闭容器或封口塑料袋内浸润备用；
[0015]步骤二，将所述步骤一中浸润完全的集料总体倒入拌合锅并加入剩余外掺水拌合30
‑
40s；
[0016]步骤三，向所述步骤二中得到的混合物加入准备好的水泥拌合85
‑
95s；
[0017]步骤四，向所述步骤三中得到的混合物中加入准备好的改性废旧橡胶粉拌合85
‑
95s；
[0018]步骤五，将所述步骤四中得到的混合料压实后在温度为25℃、相对湿度为95％的环境下根据需求养生至相应龄期。
[0019]优选地，所述步骤一中所述集料总体包括粗集料和细集料，所述粗集料的含量为65％
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75％，所述细集料的含量为25％
‑
35％，所述细集料的粒径不大于4.75mm。
[0020]由上述任一方案优选的是，步骤一中水泥稳定碎石级配中最大公称粒径为31.5mm。
[0021]由上述任一方案优选的是，所述步骤一中，所述集料总体预润时间为23
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25h，外掺水的总水量为所述集料总体总质量的5％
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6％，在所述步骤一中加入的部分外掺水的水量为所述集料总体质量的2％
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3％。
[0022]由上述任一方案优选的是，所述步骤二中剩余外掺水的水量为所述集料总体质量的2％
‑
3％。
[0023]由上述任一方案优选的是，所述步骤五中混合料压实的的方式为静力压实。
[0024]由上述任一方案优选的是，所述步骤四中改性废旧橡胶粉的粒径为60目。
[0025]由上述任一方案优选的是，所述步骤四中改性废旧橡胶粉的制备方法，具体包括如下步骤：
[0026]第一步，取70％质量分数的乙醇溶液800ml，加入硅烷偶联剂KH
‑
550，加入硅烷偶联剂KH
‑
550的质量为废旧橡胶粉质量的2％，在磁力搅拌器上搅拌10min，静置水解1h后备用，得到混合液；
[0027]第二步，将胶粉与所述第一步中制备的所述混合液混合，放在磁力搅拌器上搅拌10min；
[0028]第三步，将所述第二步中得到的混合物静置1h后过滤并用清水反复清洗，获得固体；
[0029]第四步，将所述第三步中得到的固体于80℃烘箱烘4h至饱和面干，制得改性废旧橡胶粉。
[0030]本专利技术的有益效果为：
[0031]本专利技术针对上述科学问题，通过对橡胶粉进行化学改性，将改性后的橡胶粉应用于水泥稳定碎石中，增强其与水泥石界面的黏结性，在保证改性橡胶粉水泥稳定碎石混合料力学性能良好的前提下，充分利用橡胶粉的高弹性。60目的橡胶粉作为水泥改性剂加入材料体系中，其具有类似于纤维的高弹性，将其应用在本材料中可吸收体系内产生的各种应力，减少裂纹产生，抑制材料的收缩变形，从而阻止或减缓由于裂纹或收缩变形而引起的
材料断裂；
[0032]这使得试件结构整体性更好，克服了普通胶粉由于其表面憎水的性质，将普通橡胶粉掺入的试件强度有所下降的问题。
[0033]目前水泥稳定碎石级配中粒径不大于4.75mm的细集料的含量范围通常为35
‑
45％，而本产品水级配中粒径不大于4.75mm的细集料的含量范围为25
‑
35％，增强了产品内部的嵌挤力。
[0034]本专利技术提供一种抗裂型胶粉改性水泥稳定碎石的制备方法，工艺简单、操作便捷；所制得的铺装材料安全可靠、成本低廉、对环境友好，各项性能表现优异，尤其是抗裂性能得到了明显的提升，使得水泥稳定碎石这种高性价比道路基层材料的应用范围明显扩大，具有很高的社会意义以及使用价值。
附图说明
[0035]图1是干缩应变随龄期的变化。
具体实施方式
[0036]下面通过具体的实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗裂型胶粉改性水泥稳定碎石，其特征在于：包括集料总体和外掺料，所述集料总体包括粗集料和细集料，所述粗集料的含量为所述集料总体总质量的65％
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75％，所述细集料的含量为所述集料总体总质量的25％
‑
35％，所述外掺料包括水泥、改性废旧橡胶粉和水，所述水泥的含量为所述集料总体总质量的3％
‑
5％，所述改性废旧橡胶粉的含量为所述集料总体总质量的1％
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1.5％，所述水的含量为所述集料总体总质量的5％
‑
6％，其中所述细集料的粒径不大于4.75mm。2.根据权利要求1所述的抗裂型胶粉改性水泥稳定碎石，其特征在于：所述改性废旧橡胶粉的粒径为60目。3.根据权利要求1所述的抗裂型胶粉改性水泥稳定碎石，其特征在于：所述改性废旧橡胶粉的制备方法，具体包括如下步骤：第一步，取70％质量分数的乙醇溶液800ml，加入硅烷偶联剂KH
‑
550，加入硅烷偶联剂KH
‑
550的质量为废旧橡胶粉质量的2％，在磁力搅拌器上搅拌10min，静置水解1h后备用，得到混合液；第二步，将胶粉与所述第一步中制备的所述混合液混合，放在磁力搅拌器上搅拌10min；第三步，将所述第二步中得到的混合物静置1h后过滤并用清水反复清洗，获得固体；第四步，将所述第三步中得到的固体于80℃烘箱烘4h至饱和面干，制得改性废旧橡胶粉。4.一种抗裂型胶粉改性水泥稳定碎石的制备方法，其特征在于：按照先后顺序包括如下步骤：步骤一，加入部分外掺水的集料总体放入密闭容器或封口塑料袋内浸润备用；步骤二，将所述步骤一中浸润完全的集料总体倒入拌合锅并加入剩余外掺水拌合30
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40s；步骤三，向所述步骤二中得到的混合物加入准备好的水泥拌合85
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95s；步骤四，向所述步骤三中得到的混合物中加入准备好的改性废旧橡胶粉拌合85
‑
95s；步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：季节，王灏翔，李金辉，索智，金珊珊，于海臣，
申请(专利权)人：北京国道通公路设计研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：