【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及道路材料，特别涉及一种改性水泥稳定性碎石及其制备方法。
技术介绍
1、随着我国交通基础建设的不断进行，公路、铁路、航空等多个领域迅速发展以及交通运输服务水平不断提升，我国已经成为一个真正意义上的交通大国，而且正在迅速朝着交通强国的目标迈进。
2、从20世纪80年代中期开始，我国公路交通量及重载车辆比例不断增加，路面行车荷载的增加使得道路服役寿命急剧衰减。基层作为路面承重层，需要其具有较好的承载能力来保证路面结构在道路荷载的作用下不被破坏。在20世纪90年代后，半刚性基层沥青路面在我国应用广泛，特别是在高等级公路的建设过程中，受“强基薄面”思想的影响，半刚性基层应用十分普遍。半刚性基层不仅具备高强度和板体性好的优点，且半刚性基层的强度、模量等力学指标会随龄期增长，使得半刚性基层具有较大的刚度。使用半刚性材料作为路面基层，能够减小路面弯沉，降低沥青层底的拉应力，从而达到减薄沥青面层的效果，节约成本。但半刚性基层的缺点也十分明显，实际工程中发现，半刚性基层沥青路面裂缝问题十分严重，有些道路在建成后，1-2年内就会产生反射裂缝。产生反射裂缝的主要原因在于，半刚性基层材料在受外部环境变化，特别是温度和湿度变化时，易产生干缩和温缩应力，使得基层开裂，这些产生的应力会在裂缝尖端处集中，导致裂缝向着面层发育，最终贯通整个路面结构，形成反射裂缝，严重损害道路的使用性能。水泥稳定碎石是应用最广的半刚性基层材料之一。
3、因此，现有技术的水泥稳定碎石需要进一步改进，提升水泥稳定碎石的抗裂性能，从而延长半刚性基层沥
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种改性水泥稳定碎石及其制备方法。
2、本专利技术提供的技术方案具体如下：
3、第一方面，本专利技术提供了一种改性水泥稳定碎石，包括以下重量份数的组分：集料：100份，水1.5-4份，水泥2.5-6.5份，纤维1-3份、增稠剂1-3份。
4、在上述技术方案基础上，所述集料包括粗集料和细集料。
5、进一步的，所述粗集料包括三种直径分类，分别为19mm～31.5mm、9.5mm～19mm、4.75mm～9.5mm；所述粗集料占比75％-95％，对发挥水泥稳定碎石混合料的性能有着十分重要的意义。对于水泥稳定碎石，粗集料的最大粒径必须进行限制，因为集料粒径过大会造成混合料离析的现象，使基层的强度得不到满足，严重时会造成基层开裂的现象。同时，粒径越大施工越困难；但集料粒径越小，生产难度越大；两种情况都会造成项目成本增加，因此合理选择集料粒径及配比十分重要。
6、进一步的，所述细集料包括两种直径分类，分别为2.75mm～4.75mm、0mm～2.75mm。细集料主要是填充在粗集料顾家空隙之中，影响混合料骨架的密实度，因此要求细集料表面洁净、硬度高、棱角明显。
7、在上述技术方案基础上，所述水泥为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥中的任意一种。优选的，所述水泥选用普通硅酸盐水泥，其有较高的强度、干缩系数小。
8、水泥是粉状的无机水硬性胶凝材料，在水泥中加入水制成的浆状物可以将沙、石等材料牢固粘结，形成具有一定强度的结构物，是水泥稳定碎石中不可或缺的材料。水泥使用量越大，胶结物的粘结效果也就会越好，但是水泥稳定碎石基层材料产生裂缝的风险也就会越大。
9、本专利技术通过添加羟乙基纤维素以提高水泥粘度和流动性，以此方式减少水泥用量，提高水泥稳定碎石的抗裂性。
10、在上述技术方案基础上，所述纤维为玄武岩纤维、聚酯烯醇纤维、玻璃纤维粉、uhmwpe、甲壳素纤维中的任一种或多种。进一步的，所述纤维长度20-25mm。纤维掺入水泥稳定碎石料中，其力学性能、抗裂性等能够得到一定程度的改善，不同种类的纤维可能会产生不同的效果。
11、各纤维之间相互搭接，形成纤维骨架，将水泥稳定碎石从内部支撑起来，从而减少因水泥发生干缩和温缩导致水泥稳定碎石出现的裂缝。
12、甲壳素纤维经蟹壳提取制造所得，具有较高强度和伸长率，并且含有大量的氨基，起溶解性和生物活性高。甲壳素纤维结构相对其他几种纤维更小，甲壳素纤维与其他几种纤维组合使用时能够填充其他纤维骨架的空隙之处，构建一个更为紧密结实的纤维骨架体系以此来增强改性水泥稳定碎石的抗压与抗裂性能。另外甲壳素纤维具有生物活性、可降解性和可吸水性，对于后期沥青道路的维护与保养均有良好作用，尤其是可吸水性，能够有效的在暴雨来临时对沥青道路的基层损伤。
13、在上述技术方案基础上，所述增稠剂为羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素中的任意一种。进一步优选的，所述羟乙基纤维素为疏水改性羟乙基纤维素。
14、疏水改性纤维素是一类在分子链中引入了少量疏水基团具有“双亲结构”的水溶性纤维素衍生物。本专利技术将溴代十二烷(bd)的长链疏水顽疾引入羟乙基纤维素，合成疏水改性羟乙基纤维素，与一般水溶性纤维素衍生物羧甲基纤维素、羟乙基纤维素相比，这类聚合物具有更显著的增粘性和抗剪切稳定性，能够增强水泥的粘稠性，提高水泥的粘度和流动性使水泥具有黏聚性和可塑性，使水泥与集料和纤维等各原料之间结合更为紧密，增强改性水泥稳定碎石的抗压与抗裂系数。
15、进一步的，所述疏水改性羟乙基纤维素的制备方法如下：
16、s1：在容器中加入羟乙基纤维素和异丙醇，搅拌，通氮气；
17、s2：缓慢滴加活化剂溶液；
18、s3：羟乙基纤维素溶胀24h后，升温至反应温度，缓慢加入溶于适量异丙醇的bd(溴代十二烷)反应，得到反应液；
19、s4：将s3所得反应液过滤，并用正己烷、丙酮洗涤浸泡，除去残余反应物，用稀盐酸中和至ph7～8,过滤；
20、s5：在真空烘箱中45℃干燥6h，得产物疏水改性羟乙基纤维素。
21、第二方面，本专利技术还提供了一种如上述改性水泥稳定碎石的制备方法，制备方法包括如下步骤：
22、s1、初步混合：将集料、纤维混合搅拌至均匀，得到初步混合料；
23、s2、二次混合：将水、水泥、增稠剂加入s1制得的初步混合料中混合并搅拌均匀，制得改性水泥稳定碎石。
24、第三方面，基于同一个专利技术创造本专利技术还提供了一种沥青路面，其包括由第一方面所述的改性水泥稳定碎石或者第二方面所述的制备方法得到的改性水泥稳定碎石作为基材铺设的材料层。
25、本专利技术具有如下优点：
26、1、本专利技术提供的一种改性水泥稳定碎石，其通过添加增稠剂疏水改性羟乙基纤维素来减少与水泥的用量，这类聚合物具有更显著的增粘性和抗剪切稳定性，能够增强水泥的粘稠性，提高水泥的粘度和流动性使水泥具有黏聚性和可塑性，使水泥与集料和纤维等各原料之间结合更为紧密，增强改性水泥稳定碎石的抗压与抗裂系数。
27、2、本专利技术提供的一种改性水泥稳定碎石，通过添加纤维，搭建纤维骨架，进一步增强了改性水泥稳定本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种改性水泥稳定碎石，其特征在于，包括以下重量份数的组分：集料：100份，水1.5-4份，水泥2.5-6.5份，纤维1-3份、增稠剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种改性水泥稳定碎石，其特征在于，所述集料包括粗集料和细集料。
3.根据权利要求2所述的一种改性水泥稳定碎石，其特征在于，所述粗集料包括三种直径分类，分别为19mm～31.5mm、9.5mm～19mm、4.75mm～9.5mm；所述细集料包括两种直径分类，分别为2.75mm～4.75mm、0mm～2.75mm。
4.根据权利要求1所述的一种改性水泥稳定碎石，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种改性水泥稳定碎石，其特征在于，所述纤维为玄武岩纤维、聚酯烯醇纤维、玻璃纤维粉、UHMWPE、甲壳素纤维中的任一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种改性水泥稳定碎石，其特征在于，所述增稠剂为羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素中的任意一种。
7.根据权利要求6所述
8.根据权利要求7所述的一种改性水泥稳定碎石，其特征在于，所述疏水改性羟乙基纤维素的制备方法如下：
9.一种如权利要求1所述改性水泥稳定碎石的制备方法，其特征在于，制备方法包括如下步骤：
10.一种沥青路面，其特征在于，其包括由权利要求1-8任一项所述的改性水泥稳定碎石或者权利要求9所述的制备方法得到的改性水泥稳定碎石作为基材铺设的材料层。
...【技术特征摘要】
1.一种改性水泥稳定碎石，其特征在于，包括以下重量份数的组分：集料：100份，水1.5-4份，水泥2.5-6.5份，纤维1-3份、增稠剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种改性水泥稳定碎石，其特征在于，所述集料包括粗集料和细集料。
3.根据权利要求2所述的一种改性水泥稳定碎石，其特征在于，所述粗集料包括三种直径分类，分别为19mm～31.5mm、9.5mm～19mm、4.75mm～9.5mm；所述细集料包括两种直径分类，分别为2.75mm～4.75mm、0mm～2.75mm。
4.根据权利要求1所述的一种改性水泥稳定碎石，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种改性水泥稳定碎石，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋士勇，李相厚，赵德生，姜益顺，耿立涛，任瑞波，周万东，孙允桥，徐强，徐茜，王鹏，王运涛，张永鹏，刘悦，
申请(专利权)人：山东省路桥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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