本发明专利技术属于水泥稳定碎石材料技术领域，本发明专利技术公开了一种适用于高寒高海拔地区的水泥稳定碎石基层材料及其制备方法，所述水泥稳定碎石基层材料包括以下重量份的组分：水泥4～8份，早强剂15～20份，水镁石纤维2～8份，水2～5份，石灰岩碎石71～79份。由此材料所形成的水泥稳定碎石基层不但提高水泥稳定碎石基层的早期强度，减少裂缝；而且还能拓宽水镁石尾矿利用途径，保护环境。保护环境。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于高寒高海拔地区的水泥稳定碎石基层材料及其制备方法
[0001]本专利技术涉及水泥稳定碎石材料
，更具体的说是一种适用于高寒高海拔地区的水泥稳定碎石基层材料及其制备方法。
技术介绍
[0002]由于具有强度高，耐久性好，承载力大等优势，水泥稳定碎石材料被广泛应用于各高级路面基层。我国幅员辽阔，青海等高寒高海拔地区具有气温低、温差大、空气湿度低等特点，导致冬季水泥稳碎石基层强度形成缓慢，所以，对水泥稳碎石基层的应用带来严峻挑战。同时，随着公路建设的加速，天然集料等不可再生资源大量消耗，对环境也带来了极大的压力。
[0003]另外，虽然在水泥稳碎石基层中添加早强剂可提高水泥、水泥稳定碎石等材料的早期强度，最大程度降低低温等不利因素对水泥稳碎石基层材料的影响，提升水泥稳定碎石等材料在高寒高海拔地区的适用性。但是，早强剂的加入也会产生负面作用，例如，会进一步增加水泥稳碎石基层材料的开裂，严重影响其使用性能。有研究学者发现，水镁石纤维是由水镁石尾矿加工而来，是一种独特的天然碱性矿物纤维，在废弃资源回收利用和保护环境层面具有明显优势，其劈分性能好，抗拉强度大，在增强水泥稳定碎石抗裂性能方面潜力巨大。
[0004]因此，如何利用水镁石纤维和早强剂制备出一种适用于高寒高海拔地区的水泥稳定碎石基层材料成为了本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种适用于高寒高海拔地区的水泥稳定碎石基层材料及其制备方法，在水泥稳定碎石基层中掺入早强剂和水镁石纤维，不但提高水泥稳定碎石基层的早期强度，减少裂缝；而且还拓宽了水镁石尾矿利用途径，保护环境。有效避免了低温等不利因素对水泥稳碎石基层材料的影响。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种水泥稳定碎石基层材料，包含以下重量份的组分：
[0008]水泥4～8份，早强剂15～20份，水镁石纤维2～8份，水2～5份，石灰岩碎石71～79份。
[0009]按照质量百分数计，所述早强剂的化学组成为：SiO
2 10％～12％、MgO 1％～3％、Al2O
3 12％～15％、Fe2O
3 8％～10％、CaO 42％～45％、SO
3 14～17％。
[0010]按照质量百分数计，所述水镁石纤维的化学组成为：SiO
2 1％～3％、MgO 60％～65％，Fe2O
3 0.6％～1％、FeO 2％～6％、CaO 0.14％、Na2O 0.06％、K2O 0.17％、Al2O
3 0.27％、H2O 28.1％。
[0011]所述水镁石纤维的密度为2.28～2.49g/cm3，单丝抗拉强度为892.4～1283.7MPa。
[0012]所述水泥为普硅42.5。
[0013]所述石灰岩碎石粒径为9.5～13.2mm。
[0014]本专利技术还提供了上述水泥稳定碎石基层材料的制备方法，包括以下步骤：
[0015](1)将水泥、石灰岩碎石和第一部分水混合制成集料；
[0016](2)将水镁石纤维、早强剂和剩下的水加入到集料中混合，即得水泥稳定碎石基层材料。
[0017]所述第一部分水的质量份数为水的总质量份数的1/5～2/5。
[0018]所述步骤(1)的混合采用搅拌，搅拌的时间为3～7min，所述步骤(2)的混合采用搅拌，搅拌的时间为2～5min。
[0019]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0020]本方法将早强剂和水镁石纤维加入水泥稳定碎石基层材料制备出一种适用于高寒高海拔地区的水泥稳定碎石基层材料，在提升水泥稳定碎石基层材料早期强度的同时，还减少了早期开裂的现象；以提高高寒高海拔地区路面水泥稳定碎石基层材料耐久性，从而延长了路面寿命；在缓解了环境压力的同时，拓宽了水镁石尾矿利用途径，从而提升了经济效益。
具体实施方式
[0021]本专利技术提供了一种水泥稳定碎石基层材料，包含以下重量份的组分：
[0022]水泥4～8份，早强剂15～20份，水镁石纤维2～8份，水2～5份，石灰岩碎石71～79份。
[0023]作为优选，包含以下重量份的组分：水泥5份，早强剂16份，水镁石纤维4份，水3份，石灰岩碎石72份。
[0024]作为优选，按照质量百分数计，所述早强剂的化学组成为：SiO
2 11.8％、MgO 2.6％、Al2O
3 14.4％、Fe2O
3 9.7％、CaO 44.6％、SO
3 16.9％。
[0025]作为优选，按照质量百分数计，所述水镁石纤维的化学组成为：SiO
2 1.6％、MgO 64.06％，Fe2O
3 0.8％、FeO 4.8％、CaO 0.14％、Na2O 0.06％、K2O 0.17％、Al2O
3 0.27％、H2O 28.1％。
[0026]作为优选，所述水镁石纤维的密度为2.3～2.4g/cm3，单丝抗拉强度为900～1200MPa。
[0027]水镁石纤维在本专利技术中的作用：在外力的作用下，水泥稳定碎石会产生裂缝，此时碎石为承受裂缝的主体，导致水泥稳定碎石强度下降。当掺入水镁石纤维时，水镁石纤维成为承受外力荷载的主体，有利于减少裂缝尖端的应力集中，抑制裂缝的扩展，有效缓解了水稳碎石基层的开裂损坏。作为一种碱性矿物矿物纤维，在强碱的环境中具有较好的稳定性，有助于提高水镁石纤维与硅酸盐水泥的相容性和结合强度，起到“加筋”作用，抑制干缩裂缝的形成与扩展。
[0028]冻融破坏是通过水
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冰相变转化导致体积膨胀引起的混凝土开裂，水镁石纤维的碱性使其与水泥能够具有良好的结合强度。冻融循环会导致基层有不同程度的收缩，而水镁石纤维在水稳碎石产生收缩或膨胀时，可以起到抑制收缩或膨胀的作用。
[0029]作为优选，所述石灰岩碎石粒径为10～12mm。
[0030]本专利技术还提供了上述水泥稳定碎石基层材料的制备方法，包括以下步骤：
[0031](1)将水泥、石灰岩碎石和第一部分水混合制成集料；
[0032](2)将水镁石纤维、早强剂和剩下的水加入到集料中混合，即得水泥稳定碎石基层材料。
[0033]作为优选，所述第一部分水的质量份数为水的总质量份数的1/5。
[0034]作为优选，所述步骤(1)的混合采用搅拌，搅拌的时间为5min，所述步骤(2)的混合采用搅拌，搅拌的时间为3min。
[0035]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]实施例1
[0037]水泥稳定碎石基层材料的制备方法本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水泥稳定碎石基层材料，其特征在于，包含以下重量份的组分：水泥4～8份，早强剂15～20份，水镁石纤维2～8份，水2～5份，石灰岩碎石71～79份。2.根据权利要求1所述的水泥稳定碎石基层材料，其特征在于，按照质量百分数计，所述早强剂的化学组成为：SiO210％～12％、MgO 1％～3％、Al2O312％～15％、Fe2O38％～10％、CaO 42％～45％、SO314～17％。3.根据权利要求2所述的水泥稳定碎石基层材料，其特征在于，按照质量百分数计，所述水镁石纤维的化学组成为：SiO21％～3％、MgO60％～65％，Fe2O30.6％～1％、FeO 2％～6％、CaO 0.14％、Na2O 0.06％、K2O0.17％、Al2O30.27％、H2O 28.1％。4.根据权利要求1或3所述的水泥稳定碎石基层材料，其特征在于，所述水镁石纤维的密...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢忠安，秦生君，李小军，马伟，张晓栋，李世军，韩生良，
申请(专利权)人：青海省湟源公路工程建设有限公司，
类型：发明
国别省市：
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