一種半柔性基層材料及製備方法
2023-06-24 02:28:46
專利名稱：一種半柔性基層材料及製備方法
技術領域：
本發明屬於現代路面技術領域，特別涉及道路建設用改性浙青材料，具體涉及SBS 改性乳化浙青在基層中的一種半柔性基層材料及製備方法。
背景技術：
用SBS改性乳化浙青加入到半剛性基層材料中改善半剛性基層路面由於溫度收 縮和溼度收縮引起的浙青面層的反射裂縫得到半柔性基層，可使基層既保持了部分浙青混 合料的變形能力及應變鬆弛能力，又有半剛性基層剛度大、板體性好、抗變形能力強、造價 低等優點。半柔性基層材料國內外均有過研究，如《養護機械&施工技術》2008年中的《C-ETM 半柔性基層浙青路面配合比設計與施工)》一文中提到由水泥、乳化浙青、碎石等材料制 備的C-ETM半柔性基層材料，具有良好的路用性能，並成功的用於城市道路改建工程，劈裂 強度、抗壓強度均能滿足相關技術規範要求，其關鍵指標之一的壓實度很難嚴格控制，疲勞 性能和收縮性能在今後的工作中還有待於進一步研究。而且該法只停留在乳化浙青階段， 沒有應用於SBS乳化改性浙青領域。基層材料不同於路面材料，造價不能太高，其受力特點和破壞模式也不同於路面 材料。國內對柔性材料也有研製，但都沒有應用到路面基層中。如2007年7月18日公 布的中國專利，柔性纖維乳化浙青穩定集料作為基層的路面結構及施工方法(公開號為 100999890)公開了一種柔性纖維乳化浙青穩定集料作為基層的路面結構及施工方法，將混 合後的柔性纖維、乳化浙青、水泥或水形成的膠結料粘結集料、填料、外加劑等，經碾壓工藝 形成柔性纖維乳化浙青穩定集料路面基層，鋪築於底層上，然後再在柔性纖維乳化浙青穩 定集料路面基層上鋪築面層。但是這種材料製作方法複雜，造價較高，因此這種半柔性基層 材料沒有廣泛使用，且未見其在路面技術領域被進一步研究及應用。
發明內容
本發明目的是提供一種半柔性基層材料。本發明另一目的是提供該種半柔性基層材料的製備方法。為實現本發明目的一，本發明半柔性基層材料，按重量百分比由以下組分組成骨料90%-95%水泥3%-8%SBS改性乳化浙青2%-16%本發明所述的骨料優選開級配的碎石混合料。本發明水泥優選高強、早強水泥。用量較好是3% _8%。本發明所選的改性乳化浙青為SBS改性乳化浙青。
本發明所述半柔性基層材料的組成最好是骨料90%-94%
水泥4%-7%SBS改性乳化浙青 3%-15%本發明半柔性基層材料的製備方法採用的是在常用的半剛性基層材料中加入SBS 改性乳化浙青。為實現本發明另一目的，本發明半柔性基層材料的製備方法是首先將水泥與骨 料幹拌混合均勻後，再加SBS改性乳化浙青和水混合均勻。本發明半柔性基層材料的製備方法中，SBS改性乳化浙青製備具體步驟是首先 將2. 的SBS改性劑、0. 9%的Sasobit (沙索必德)和0. 3%穩定劑加入到56. 7%基質 浙青中獲得SBS改性浙青；在水中加入1. 6%乳化劑、0. 4%氯化鈣和0. 15%聚乙烯醇，調節 pH為1. 5 3. 5，獲得皂液；然後將SBS改性浙青在皂液中乳化分散形成乳液，再經加壓冷 卻得到SBS改性乳化浙青。本發明所述的半柔性基層材料製備方法中乳化改性浙青 添加方法可以採用本領 域常用的添加方法。例如是先將SBS改性乳化浙青與石料混合裹覆後，再加水泥和水攪拌 均勻得到半柔性基層材料。 表一表一給出了 SBS改性乳化浙青加量及水泥加量對半柔性基層材料性能的影響情 況，含量百分數為相對於半柔性基層材料的數值。對比1號和2號試驗可知，加入SBS改性 乳化浙青可增加基層材料的柔性，但無側限抗壓強度降低。對比2號和3號試驗可知，提高 SBS改性乳化浙青用量柔性提高，但無側限抗壓強度降低。本發明半柔性基層材料與現有技術相比均優於剛性基層材料及柔性基層材料，用 其生產的混合料抗永久變形性好，提高半剛性基層的早期強度以及縮短強度形成的時間， 同時通過添加乳化浙青增加柔性，取浙青穩定基層和水泥穩定基層之長，補其之短，剛度適 宜、強度較高、溫度敏感性較小、低溫抗裂性較好減少和防止基層開裂，從而防治路面反射 裂縫，既具備了類似於剛性材料的高承載力性能，又具有類似於熱拌浙青混合料的柔性特 點。作為基層材料，能表現出良好的路用性能，延長道路使用壽命。
圖1為本發明的製備方法示意圖。
具體實施例方式以下實施例使本專業技術人員更全面地理解本發明，但不以任何方式限制本發明。實施例1 半柔性基層材料組成配方骨料91%水泥5%SBS改性乳化浙青4%半柔性基層材料製備方法依據組成配方，採用圖1所述的製備方法流程首先把水泥與石料幹拌混合均勻後，加水攪拌，再加入SBS改性乳化浙青混合均 勻後得到半柔性基層材料。半柔性基層材料的性能破壞應變ε ) :2· 28無側限抗壓強度Rc (MPa) 2. 6實施例2 半柔性基層材料組成配方骨料88%水泥6%SBS改性乳化浙青6%半柔性基層材料製備方法依據組成配方，採用圖1所述的製備方法a)將骨料、水泥烘乾備用。b)把水泥與骨料幹拌混合均勻後，加水攪拌，再加入SBS改性乳化浙青混合均勻 後得到半柔性基層材料。半柔性基層材料的性能破壞應變ε ) :2· 27無側限抗壓強度Rc (MPa) 1.6實施例3:半柔性基層材料組成配方骨料89%/K 泥7%SBS改性乳化浙青4%半柔性基層材料製備方法依據組成配方，採用圖1所述的製備方法a)將骨料、水泥烘乾備用。
b)把水泥與骨料幹拌混合均勻後，加水攪拌，再加入SBS改性乳化浙青混合均勻 後得到半柔性基層材料。半柔性基層材料的性能破壞應變ε ) :2· 58無側限抗壓強度Rc (MPa) 2. 5對比例1 組成配方
骨料96%水泥4%SBS改性乳化浙青0%製備方法依據組成配方，採用圖1所述的製備方法a)將骨料、水泥烘乾備用。b)把水泥與骨料幹拌混合均勻後，加水攪拌，混合均勻後得到。材料的性能破壞應變ε ) :2· 00無側限抗壓強度Rc (MPa) 3. 3對比例2:組成配方骨料95%水泥5%SBS改性乳化浙青 0%製備方法依據組成配方，採用圖1所述的製備方法a)將骨料、水泥烘乾備用。b)把水泥與骨料幹拌混合均勻後，加水攪拌，混合均勻後得到。材料的性能破壞應變ε (% ) 2. 17無側限抗壓強度Rc (MPa) 5. 2不摻加SBS改性乳化浙青的基層材料剛度較大，無側限抗壓強度較大，但破壞應
變較小。對比例3:組成配方骨料94%水泥6%SBS改性乳化浙青 0%製備方法依據組成配方，採用圖1所述的製備方法a)將骨料、水泥烘乾備用。
b)把水泥與骨料幹拌混合均勻後，加水攪拌，混合均勻後得到。材料的性能
破壞應變ε ) :2· 26無側限抗壓強度Rc (MPa) :4· 9。
權利要求
一種半柔性基層材料，其特徵在於按重量百分比由以下組分組成骨料90％-95％水泥3％-8％改性乳化瀝青2％-16％。
2.根據權利要求1所述的半柔性基層材料，其特徵在於所述骨料為開級配的碎石混合料。
3.根據權利要求1所述的半柔性基層材料，其特徵在於所述水泥採用優選高強、早強 水泥。
4.一種權利要求1所述的半柔性基層材料製備方法，其特徵在於具體步驟首先將水泥 與骨料幹拌混合均勻後，再加SBS改性乳化浙青和水混合均勻。
5.根據權利要求4所述的半柔性基層材料製備方法，其特徵在於所述的SBS改性乳化 浙青製備方法首先將2. 的SBS改性劑、0. 9%的Saso沙索必德和0. 3%穩定劑加入到 56. 7%基質浙青中獲得SBS改性浙青；在水中加入1. 6%乳化劑、0. 4%氯化鈣和0. 15%聚 乙烯醇，調節PH為1. 5 3. 5，獲得皂液；然後將SBS改性浙青在皂液中乳化分散形成乳液， 再經加壓冷卻得到SBS改性乳化浙青。
全文摘要
本發明提供了一種半柔性基層材料及製備方法，屬於改性及乳化技工技術領域，其按重量百分比由以下組分組成90％-95％骨料；3％-8％水泥；2％-16％SBS改性乳化瀝青。製備方法在於先將水泥與石料幹拌混合均勻後，加水和SBS改性乳化瀝青攪拌，混合均勻後得到半柔性基層材料。本發明優於剛性基層材料及柔性基層材料，用其生產的混合料抗永久變形性好，提高半剛性基層的早期強度以及縮短強度形成的時間，同時通過添加乳化瀝青增加柔性，取瀝青穩定基層和水泥穩定基層之長，補其之短，剛度適宜、強度較高、溫度敏感性較小、低溫抗裂性較好減少和防止基層開裂，從而防止路面反射裂縫，表現出良好的路用性能，延長道路使用壽命。
文檔編號C04B28/00GK101864717SQ201010213760
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月29日 優先權日2010年6月29日
發明者吳曠懷, 李丹, 李燕楓, 楊國良 申請人:廣州大學