【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及路面施工,具体涉及一种常温混合沥青砂浆和一体式半柔性路面材料。
技术介绍
1、公路路面主要分为沥青路面和水泥路面两种，沥青路面力学性能会随着气候的改变而不断发生变化，在夏季温度较高时，沥青路面经常出现波浪、拥包、推移、车辙等病害；在冬季温度较低的情况下，沥青路面会出现脆硬，变形能力降低，加上行车荷载的反复作用，易引起沥青路面开裂等病害。水泥路面则存在接缝处易破坏、施工程序繁琐复杂、建成后的路面平整度差、行车舒适性低等较为常见的缺点。同时随着行车数量的不断增加，大量已经建成的沥青路面需要大规模修补与重建，在修补、重建过程中将产生大量的废旧沥青混合料(rap)。rap的乱堆乱放不但会对自然环境产生危害,而且还会耗费巨大的场地空间资源，这与我国走可持续发展道路的方针相违背。
2、沥青路面与水泥路面各有优劣势，是否存在一种既有沥青路面“柔”性特点，又有水泥路面“刚”性优势的路面成为道路工作者思考的问题。国内外学者在经过长时间的努力下，满足既有沥青路面“柔”性特点，又有水泥路面“刚”性优势的路面顺势而生，国内外学者将这种特别的路面称为灌注式半柔性路面。传统的灌注式半柔性路面(semi-flexiblepavement，sfp)是指在空隙率高达20-28％的大空隙基体沥青混合料中灌注以水泥基材料为主的浆体而形成的路面，该种路面结构具有无缝施工、高强度、高耐久性、抗渗性好等优点。相对于常见的沥青路面和水泥路面而言，灌注式半柔性路面材料是兼具沥青路面与水泥路面“刚”“柔”特点的复合材料。因为其独有的制备方式与材料组成，
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、针对上述问题，为解决传统的灌注式半柔性路面低温抗裂性能差、成型工艺繁琐等问题，本专利技术提供一种常温混合沥青砂浆和由常温混合沥青砂浆与粗细集料或rap制成的一体式半柔性路面材料，所述一体式半柔性路面材料既保留了传统灌注式半柔性路面的优点，又解决了传统灌注式半柔性路面低温抗裂性能不足，成型工艺较为繁琐、能耗及污染大等技术问题。
3、(二)技术方案
4、本专利技术的技术方案如下：
5、第一方面，本专利技术提供一种常温混合沥青砂浆，其包括：混合沥青和水泥砂浆；所述混合沥青和水泥砂浆为分别制备完成后，再进行混合拌匀制得常温混合沥青砂浆；
6、所述混合沥青是由反应型常温沥青与乳化沥青混合得到的反应型常温-乳化沥青，混合沥青中含有消泡剂；
7、所述水泥砂浆包含硅酸盐水泥、水、硅灰和外加剂；
8、所述反应型常温沥青为向呈流动态的基质沥青中添加反应型液化剂和改性剂水性环氧树脂乳液并剪切混合制得；其中，反应型液化剂是以不饱和脂肪酸为液化剂基体材料，再加入两性离子表面活性剂和苯酚多聚物搅拌混合制得。
9、根据本专利技术的较佳实施例中，所述反应型常温-乳化沥青中，所述乳化沥青中纯基质沥青和反应型常温沥青中纯沥青的质量比为4:1-1:4。
10、将乳化沥青与反应型常温沥青中纯沥青质量比定义为乳常比，当乳常比为4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4时混合沥青的软化点由48.5℃降至31.5℃；软化点不断下降，这与混合沥青中反应型常温沥青占比不断升高有关，同时反应型常温沥青占比的增高也导致混合沥青的针入度指标不断增大。在5℃环境下测试混合沥青的低温性能，试验结果显示在5℃下混合沥青的延度由10cm先增加至80cm后降低至45cm，整体呈现先增加后减小的趋势，并在乳常比1:1时达到峰值，在乳常比为1:3、1:4时趋于平稳。综合分析，在乳常比为1:2、1:1和2:1时综合性能较为优异。
11、根据本专利技术的较佳实施例中，若定义沥灰比为反应型常温沥青和乳化沥青中纯基质沥青质量的总和，与水泥加硅灰总质量之和的比值为沥灰比，所述沥灰比为0.10-0.25，优选为0.1、0.15、0.20或0.25。实验表明，随着沥灰比的增加沥青薄膜增多，对水泥水化的阻滞作用明显增强，制约水泥的早期水化，并影响最终水化产物的产生，过大的沥青含量会影响沥青砂浆强度的发展。因此沥灰比不能过高，尤其不能超过0.25。
12、根据本专利技术的较佳实施例中，所述水泥砂浆的水灰比为0.25-0.35。水灰比与沥灰比有关。随着沥灰比的增加，即沥青含量的增加致使砂浆发挥出最佳性能的水灰比也随着增大，在沥灰比为0.20时水灰比为0.30时可以发挥出反应型常温-乳化沥青砂浆的最佳性能。这主要是因为沥青含量的增加，使得砂浆中的沥青薄膜增加阻止水与水泥进行充分地接触，沥青薄膜的增加也会导致水泥中的水无法释放进而导致用水量的增加。
13、根据本专利技术的较佳实施例中，若定义所述水泥砂浆中，硅灰比为硅灰质量与水泥加硅灰总质量之和的比值，则硅灰比为0.01-0.10；优选为0.03-0.09。所述硅灰比与沥灰比、水灰比均具有内在联系。随着沥灰比增加，沥青薄膜增加阻止水与水泥进行充分地接触，需要更多水才可使水泥发生水化，因此水量增加，同时沥灰比的增加使得砂浆中的反应型常温沥青含量增加，反应型常温沥青含量的增加使其需要更多水泥砂浆来实现固化。水灰比的增加使得硅灰可以进一步发挥其在砂浆中的“滚珠”作用，在一定程度上增加了砂浆的流动性，并对砂浆的抗折性能有了较好的改善。硅灰的加入会提升浆体的抗压强度，但掺量不宜过高，对应的抗折强度随着硅灰含量的增加会有一定程度的提升，但均是提高到一定水平之后性能保持稳定不再增加。
14、根据本专利技术的较佳实施例中，水泥砂浆中还添加有细砂，细砂与硅灰质量与水泥加硅灰总质量之和的比值≤0.1,优选为0.1，最小可为0。
15、根据本专利技术的较佳实施例，当沥灰比为0.10时；
16、水灰比为0.25，硅灰比为0.03，乳化沥青中纯基质沥青和反应型常温沥青中纯基质沥青的质量比为1:2，此时常温混合沥青砂浆的流动度(/s)为26.1，7d抗压强度(/mpa)为21.2，7d抗折强度(/mpa)为13.1，压折比为1.618；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种常温混合沥青砂浆，其特征在于，其包括：混合沥青和水泥砂浆；所述混合沥青和水泥砂浆为分别制备完成后，再进行混合拌匀制得常温混合沥青砂浆；
2.根据权利要求1所述的常温混合沥青砂浆，其特征在于，所述反应型常温-乳化沥青中，所述乳化沥青中纯基质沥青和反应型常温沥青中纯沥青的质量比为4:1-1:4。
3.根据权利要求1所述的常温混合沥青砂浆，其特征在于，若定义沥灰比为反应型常温沥青和乳化沥青中纯基质沥青质量的总和，与水泥加硅灰总质量之和的比值为沥灰比，所述沥灰比为0.10-0.25。
4.根据权利要求1所述的常温混合沥青砂浆，其特征在于，所述水泥砂浆的水灰比为0.25-0.35；若定义所述水泥砂浆中，硅灰比为硅灰质量与水泥加硅灰总质量之和的比值，则硅灰比为0.01-0.10；水泥砂浆中还添加有细砂，细砂与硅灰质量与水泥加硅灰总质量之和的比值≤0.1。
5.根据权利要求1所述的常温混合沥青砂浆，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的常温混合沥青砂浆，其特征在于，所述乳化沥青为阳离子乳化沥青或阴离子乳化沥青，优选为阴离子乳化
7.根据权利要求1所述的常温混合沥青砂浆，其特征在于，所述反应型常温沥青为在50-60质量份的经高温加热后呈流动态的基质沥青中添加20-30质量份反应型液化剂和10-20质量份水性环氧树脂乳液改性剂，经剪切搅拌混合制得；
8.根据权利要求1所述的常温混合沥青砂浆，其特征在于，所述反应型常温液体沥青中还加入了10-20重量份的偶联剂，所述偶联剂为硅烷偶联剂，优选为C10-20烷基三乙氧基硅烷。
9.一体式半柔性路面材料，其特征在于，其是由权利要求1-8任一项所述的常温混合沥青砂浆和大空隙基体混合料级配经过一体混合拌制而成。
10.根据权利要求9所述的一体式半柔性路面材料，其特征在于，所述大空隙基体混合料级配的空隙率为20-28％，由石灰岩集料和预处理的RAP所组成，其中所述预处理是采用反应型常温－乳化沥青胶浆进行粘附性改善处理。
...【技术特征摘要】
1.一种常温混合沥青砂浆，其特征在于，其包括：混合沥青和水泥砂浆；所述混合沥青和水泥砂浆为分别制备完成后，再进行混合拌匀制得常温混合沥青砂浆；
2.根据权利要求1所述的常温混合沥青砂浆，其特征在于，所述反应型常温-乳化沥青中，所述乳化沥青中纯基质沥青和反应型常温沥青中纯沥青的质量比为4:1-1:4。
3.根据权利要求1所述的常温混合沥青砂浆，其特征在于，若定义沥灰比为反应型常温沥青和乳化沥青中纯基质沥青质量的总和，与水泥加硅灰总质量之和的比值为沥灰比，所述沥灰比为0.10-0.25。
4.根据权利要求1所述的常温混合沥青砂浆，其特征在于，所述水泥砂浆的水灰比为0.25-0.35；若定义所述水泥砂浆中，硅灰比为硅灰质量与水泥加硅灰总质量之和的比值，则硅灰比为0.01-0.10；水泥砂浆中还添加有细砂，细砂与硅灰质量与水泥加硅灰总质量之和的比值≤0.1。
5.根据权利要求1所述的常温混合沥青砂浆，其特征在于，
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：李九苏，刘朝晖，戴聆春，于营，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：
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