【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于道路工程，尤其涉及一种复合调控收缩的水泥稳定碎石及其制备方法。
技术介绍
1、水泥稳定碎石是国内应用最为广泛的基层材料，也是沥青路面的主要承重结构层。该类基层承载能力高、刚度大、力学性能好，且施工工艺简单、成本较低。然而，该类基层的抗变形能力差，在湿度和温度变化梯度时发生收缩，产生开裂，进一步劣化成反射裂缝，严重影响路面的使用性能和耐久性。
2、研究表明，水泥稳定碎石的收缩主要为干缩和温缩，干缩主要发生在基层材料施工后的初期阶段，由于自然蒸发和混合料内部水化反应的耦合作用，混合料的水分不断减少，在毛细、吸附、分子间及矿物结晶等作用的驱动下，导致水泥稳定碎石中内部毛细孔因失去自由水而产生体积收缩，这种情况在铺筑沥青面层后基本结束，从干燥收缩转变成温缩，其原因为：在黏层油、透层油及沥青面层的封装作用下，基本隔绝了蒸发作用，并随着时间的推移，基层材料的水化作用也不断减弱，使得基层材料内部湿度基本保持恒定，然而，在开发交通后，由于昼夜温差和年温差的影响，基层材料会发生温度收缩。综上可知，水泥稳定碎石的收缩贯穿施工完成初期和路面整个服役期间，需主要从干缩和温缩调控收缩开裂。
3、中国专利技术专利(公开号：cn109516736 a)公开了一种温度收缩主动控制型水泥稳定碎石及其制备方法，该专利技术专利采用相变材料方式控制温缩，效果良好，但相变材料制备过程较为复杂，在硅藻土载体吸附相变材料后，用水泥固化，需要养护、烘干、破碎、筛分等过程，成本较高。
4、中国专利技术专利(公开号：cn 1107
5、中国专利技术专利(公开号：cn 111925158 b)公开了一种持强增韧型半刚性基层路面材料及其制备方法，该法通过添加一定量的具有弹性的橡胶颗粒增强其的韧性和抗变形能力，实现收缩开裂，但易导致其强度降低，影响综合力学性能，且其主要针对温缩，未对干缩进行控制。
6、中国专利技术专利(公开号：cn 1145606556 a)公开了一种路面基层材料及其制备方法，该专利技术利用改性聚丙烯纤维改善其抗裂性能，中国专利技术专利(公开号：cn112225507 b)公开了一种道路基层材料及其制备方法，利用酸化钢渣替代传统碎石，该基层材料具有膨胀率低的优点，且能实现钢渣固废的资源化利用，但是未涉及到基层材料的抗裂性能。
7、现有技术主要从温缩或干缩单方面或利用橡胶颗粒、纤维等方式控制基层材料的开裂，且温缩调控措施存在工艺流程复杂或封装的相变材料载体自身易干缩的缺点，利用处治的具有低膨胀率的钢渣替代矿料碎石用于基层材料，以实现固废的资源化利用，但未根据钢渣自身特性科学合理利用其高孔隙和低干缩等优点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种复合调控收缩的水泥稳定碎石及其制备方法，以解决现有技术中，水泥稳定碎石类基层的抗变形能力差，在施工和使用时会发生收缩，产生开裂，影响路面使用性能和耐久性的技术问题，能够从温缩和干缩复合调控水泥稳定碎石的收缩变形，以抑制水泥稳定碎石收缩开裂的形成和发展，提高路面品质的使用性能。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种复合调控收缩的水泥稳定碎石，包括以下重量百分比的原料制成：水泥4.0～6.5％、水4.5～7.5％、碎石35～48％、钢渣35～50％、聚乙二醇1.5～4％、高吸水树脂0.1～0.4％、硅灰0.5～1.5％；
4、所述的碎石为两档集料，粒径比为2.36～4.75mm：0～2.36mm，粒径的质量比为(2.36～4.75mm)：(0～2.36mm)＝(64～76)：(24～36)；
5、所述的钢渣为两档集料，粒径比为9.5～19mm：4.75～9.5mm，粒径的质量比为(9.5～19mm)：(4.75～9.5mm)＝(28～42)：(58～72)。
6、进一步，所述的聚乙二醇分子量为400～800。
7、进一步，所述的高吸水树脂为聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、丙烯酸-丙烯酰胺共聚物的一种或多种。
8、一种复合调控收缩的水泥稳定碎石的制备方法，包括以下步骤：
9、s1：将聚乙二醇加入水总质量的1/5～1/4的拌和水搅拌分散成溶液，再把钢渣投入溶液搅拌，并浸泡10～15min，得到钢渣聚乙二醇混合物备用；
10、s2：将高吸水树脂加入水总质量的1/2～2/3的拌和水，边加高吸水树脂边搅拌，保证高吸水树脂均匀分散成颗粒状，且不成团凝聚，得到高吸水树脂凝胶体备用；
11、s3：将钢渣聚乙二醇混合物、高吸水树脂凝胶体和碎石混合并拌和30～45s，加入水泥与硅灰后，继续拌和30～45s，最后加入余下的水，再拌和120～150s，即可得到复合调控收缩的水泥稳定碎石。
12、本专利技术相比于现有技术的有益效果为：
13、1.本专利技术根据水泥稳定碎石的收缩形成机制，科学合理利用钢渣、聚乙二醇及高吸水树脂的特性，从干缩和温缩方面复合调控水泥稳定碎石的收缩裂缝，其中干缩裂缝控制方面：利用硅灰处理的钢渣存在微体积膨胀性可显著降低水泥稳定碎石的干缩，并引入高吸水树脂作为内养护材料，保证水泥稳定碎石内部的湿度，减缓混合料内部干燥造成的收缩开裂；温缩裂缝控制方面：采用易溶于水的聚乙二醇与表面纹理丰富、内部孔隙多且吸水率高的钢渣以及水泥拌和、硬化后形成钢渣水泥基复合相变材料，通过相变材料的温度调控作用抑制温缩裂缝。
14、2.本专利技术相对与传统的水泥稳定碎石材料，干缩系数和温缩系数分别降低了33.1％和20.2％以上，显著降低了温缩系数和干缩系数，能够有效抑制水泥稳定碎石材料的收缩开裂，能够有效控制水泥稳定碎石基层材料的干缩裂缝和温缩裂缝均，减缓了水泥稳定碎石硬化初期裂缝的形成和发展，并抑制了沥青路面服役后基层裂缝进一步扩展为反射裂缝，保障了沥青路面品质和使用性能。
15、3.本专利技术的制备工艺简单，原材料成本较低，易推广实施，且可实现钢渣大宗工业固体废弃物的资源化利用。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种复合调控收缩的水泥稳定碎石，其特征在于：包括以下重量百分比的原料制成：水泥4.0～6.5％、水4.5～7.5％、碎石35～48％、钢渣35～50％、聚乙二醇1.5～4％、高吸水树脂0.1～0.4％、硅灰0.5～1.5％；
2.根据权利要求1所述的一种复合调控收缩的水泥稳定碎石，其特征在于：所述的聚乙二醇分子量为400～800。
3.根据权利要求1所述的一种复合调控收缩的水泥稳定碎石，其特征在于：所述的高吸水树脂为聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、丙烯酸-丙烯酰胺共聚物的一种或多种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种复合调控收缩的水泥稳定碎石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种复合调控收缩的水泥稳定碎石，其特征在于：包括以下重量百分比的原料制成：水泥4.0～6.5％、水4.5～7.5％、碎石35～48％、钢渣35～50％、聚乙二醇1.5～4％、高吸水树脂0.1～0.4％、硅灰0.5～1.5％；
2.根据权利要求1所述的一种复合调控收缩的水泥稳定碎石，其特征在于：所...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘卫东，张洪刚，谭华，熊奎元，张仰鹏，禤炜安，陈杰，焦晓东，韦万峰，易可良，雷杰超，曾俐豪，袁海涛，
申请(专利权)人：广西交科集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。