低剂量水泥改性级配碎石基层路面的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种低剂量水泥改性级配碎石基层路面，包括沥青混凝土面层、防渗粘结层和土基，所述防渗粘结层铺设于土基上方，所述沥青混凝土面层铺设于防渗粘结层上方，所述沥青混凝土面层与防渗粘结层之间铺设有低剂量水泥改性级配碎石基层。该低剂量水泥改性级配碎石基层路面结构简单、施工方便、可避免出现早期破坏现象的优点。
【专利说明】低剂量水泥改性级配碎石基层路面
【技术领域】
[0001]本发明涉及路面结构，尤其涉及低剂量水泥改性级配碎石基层路面。
【背景技术】
[0002]我国公路交通飞速发展，为了适应重载交通日益增长的需要，道路界对水泥、石灰等无机结合料稳定碎石形成的半刚性基层路面结构开展了大量的研究。半刚性基层具有良好的板体性、较大的刚度、较高的扩散荷载能力以及承载能力，使得其上的浙青面层最大弯拉应力值降低，从而提高了浙青面层抵抗行车疲劳破坏的能力。因此，半刚性基层被广泛应用在高等级公路的路面基层中，国内已建成的高速公路中90%以上是半刚性基层路面。然而半刚性基层自身固有的易于收缩开裂、自愈能力差的缺陷，导致路面开裂严重；路面结构排水条件差，雨水聚积后，在高速行车下容易产生唧泥，从而导致浙青面层网裂破坏。
[0003]在浙青面层与半刚性基层之间设置级配碎石之类松散型的柔性材料，是一种有效地延缓浙青路面反射开裂的方法。采用优质级配碎石作为半刚性路面结构过渡层，能起消减应力的作用，有效地防止半刚性路面反射裂缝病害的出现，从而延缓或消除浙青路面的其它病害。
[0004]级配碎石基层处于半刚性基层的上面，对于半刚性基层是很好的隔温保护层。它保护未开裂的半刚性基层避免产生温度收缩裂缝，也可隔断半刚性基层的已有裂缝对浙青面层的影响，甚至消除反射裂缝。同时，由于骨料之间的嵌锁作用，使级配碎石成为能够承受一定交通荷载的结构层。
[0005]但由于级配碎石是一种松散材料，一般具有塑性变形大、刚度小、应力扩散能力差、耐冲刷性能差等缺点，同时实际工程中(特别对于二级及其以下公路)，级配碎石的料源差，破碎加工、堆放、拌和、运输、摊铺、找平等一系列生产施工环节质量难以严格控制，易导致材料结构级配不合理，成型后的混合料均匀性差，其应用效果并不能总是得到保证，在重交通作用下会产生过大的工后变形，致使浙青路面平整度受到影响，严重时会使浙青面层产生剪切和疲劳破坏。同时，抗冲刷能力低，更加剧了浙青路面的破坏。为了解决这些问题，同时继续保持级配碎石阻止或延缓半刚性基层浙青路面反射裂缝的作用，有必要研究提出一种新型的路面结构。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、施工方便、可避免出现早期破坏现象的低剂量水泥改性级配碎石基层路面。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:
一种低剂量水泥改性级配碎石基层路面，包括浙青混凝土面层、防渗粘结层和土基，所述防渗粘结层铺设于土基上方，所述浙青混凝土面层铺设于防渗粘结层上方，所述浙青混凝土面层与防渗粘结层之间铺设有低剂量水泥改性级配碎石基层。
[0008]所述低剂量水泥改性级配碎石基层中铺设有土工构件。[0009]所述土工构件为土工格栅或土工格网或土工格室。
[0010]所述防渗粘结层与土基之间设有半刚性材料基层。
[0011 ] 所述防渗粘结层为防渗土工布层或防水粘油层。
[0012]所述低剂量水泥改性级配碎石基层为加入1%?2.5%质量百分比水泥作为粘接料的低剂量水泥改性级配碎石基层。
[0013]所述低剂量水泥改性级配碎石基层中级配碎石组成范围满足:0.075mm筛孔对应质量通过率O?7%, 0.6mm筛孔对应质量通过率6%?25%, 2.36mm筛孔对应质量通过率16%?40%，4.75mm筛孔对应质量通过率22%?55%，9.50mm筛孔对应质量通过率31%?80%, 19.0mm筛孔对应质量通过率60%?95%，26.5mm筛孔对应质量通过率79%?100%，31.5mm筛孔对应质量通过率100% ;液限〈28%，塑指〈9%，压碎值〈26%。
[0014]与现有技术相比，本发明的优点在于:
本发明在浙青混凝土面层与防渗粘结层之间铺设低剂量水泥改性级配碎石基层，通过低剂量的水泥对级配碎石的强度、水稳定性和耐久性等加以改善，试验和理论研究以及工程实践证明，在满足结构强度要求的前提下，这种改性级配碎石材料能够有效地减少半刚性材料的收缩开裂、提高级配碎石水稳定性能、发挥级配碎石的排水性能，在改善现有级配碎石体积稳定性、力学性能、长期性能以及施工性方面存在诸多优势。本发明低剂量水泥改性级配碎石基层中加入的作为粘接料的水泥剂量为1%?2.5%质量百分比，这与常规水泥稳定碎石的研究出发点不同，加入的水泥剂量大小有明显区别，本发明在级配碎石中加入1%?2.5%质量百分比水泥后获得的改性级配碎石仍属于松散类的材料，而不是类水泥稳定碎石的板体性材料；本发明的低剂量水泥改性级配碎石基层既提高了稳定性能，又能满足碎石基层材料路用性能要求，保持级配碎石阻止或延缓半刚性基层浙青路面反射裂缝的作用、排水作用的同时，克服了级配碎石作为松散材料的缺陷，避免使用级配碎石基层的浙青路面出现早期破坏现象。以1%?2.5%质量百分比水泥作为粘接料，可改善较差质量的级配碎石的物理力学特性、路用性能和耐久性，从而可放宽级配碎石组成范围要求，适应实际工程中级配碎石质量难以保证的现实，增强级配碎石技术经济优势，以便推广应用。本发明可进一步在低剂量水泥改性级配碎石基层中铺设有土工构件，加强级配碎石材料结构的整体性，提高其刚度、承载能力和抗变形能力。防渗粘结层可以预防路面内部水下渗侵入低剂量水泥改性级配碎石基层下部，增强路基路面结构抗水损害能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明第一实施例的结构示意图。
[0016]图2是本发明第二实施例的结构示意图。
[0017]图中各标号表不:
1、浙青混凝土面层；2、低剂量水泥改性级配碎石基层；3、土工构件；4、防渗粘结层；5、半刚性材料基层；6、土基。
【具体实施方式】
[0018]图1示出了本发明的第一种低剂量水泥改性级配碎石基层路面实施例，该基层路面包括浙青混凝土面层1、防渗粘结层4和土基6，防渗粘结层4铺设于土基6上方，浙青混凝土面层I铺设于防渗粘结层4上方，浙青混凝土面层I与防渗粘结层4之间铺设有低剂量水泥改性级配碎石基层2，通过低剂量的水泥对级配碎石的强度、水稳定性和耐久性等加以改善，试验和理论研究以及工程实践证明，在满足结构强度要求的前提下，这种改性级配碎石材料能够有效地减少半刚性材料的收缩开裂、提高级配碎石水稳定性能、发挥级配碎石的排水性能，在改善现有级配碎石体积稳定性、力学性能、长期性能以及施工性方面存在诸多优势。
[0019]本实施例在低剂量水泥改性级配碎石基层2中铺设有土工构件3，可加强级配碎石材料结构的整体性，提高其刚度、承载能力和抗变形能力。土工构件3为土工格栅或土工格网或土工格室，防渗粘结层4为防渗土工布层或防水粘油层，防渗粘结层4可以预防路面内部水下渗侵入低剂量水泥改性级配碎石基层2下部，增强路基路面结构抗水损害能力。本实施例选用土工格栅作为土工构件3，选用防渗土工布层作为防渗粘结层4。
[0020]本实施例中，低剂量水泥改性级配碎石基层2中加入1%?2.5%质量百分比水泥作为粘接料，这与常规水泥稳定碎石的研究出发点不同，加入的水泥剂量大小有明显区别，本发明在级配碎石中加入1%?2.5%质量百分比水泥后获得的改性级配碎石仍属于松散类的材料，而不是类水泥稳定碎石的板体性材料；本发明中低剂量水泥改性级配碎石基层2既提高了稳定性能，又能满足碎石基层材料路用性能要求，其继续保持级配碎石阻止或延缓半刚性基层浙青路面反射裂缝的作用、排水作用的同时，克服了级配碎石作为松散材料的缺陷，避免使用级配碎石基层的浙青路面出现早期破坏现象。
[0021]低剂量水泥改性级配碎石基层2中级配碎石组成范围满足:0.075mm筛孔对应质量通过率O?7%, 0.6mm筛孔对应质量通过率6%?25%, 2.36mm筛孔对应质量通过率16%?40%, 4.75mm筛孔对应质量通过率22%?55%，9.50mm筛孔对应质量通过率31%?80%，19.0mm筛孔对应质量通过率60%?95%，26.5mm筛孔对应质量通过率79%?100%，31.5mm筛孔对应质量通过率100% ;液限〈28%，塑指〈9%，压碎值〈26%。由于以1%?2.5%质量百分比水泥作为粘接料，可改善较差质量的级配碎石的物理力学特性、路用性能和耐久性，从而可放宽级配碎石组成范围要求，适应实际工程中级配碎石质量难以保证的现实，增强级配碎石技术经济优势，以便推广应用。
[0022]本实施例中，0.075mm筛孔对应质量通过率0%，0.6mm筛孔对应质量通过率8%，
2.36mm筛孔对应质量通过率18.8%, 4.75mm筛孔对应质量通过率29%, 9.50mm筛孔对应质量通过率44.4%, 19.0mm筛孔对应质量通过率68%，26.5mm筛孔对应质量通过率87.6%, 31.5mm筛孔对应质量通过率100% ;液限18.2%，塑限16.3%，塑指为1.9%，压碎值24.3%。
[0023]图2示出了本发明的第二种低剂量水泥改性级配碎石基层路面实施例，本实施例与上一实施例基本相同，区别仅在于:防渗粘结层4与土基6之间设有半刚性材料基层5。
[0024]虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
【权利要求】
1.一种低剂量水泥改性级配碎石基层路面，包括浙青混凝土面层(I )、防渗粘结层(4)和土基(6)，所述防渗粘结层(4)铺设于土基(6)上方，所述浙青混凝土面层(I)铺设于防渗粘结层(4)上方，其特征在于:所述浙青混凝土面层(I)与防渗粘结层(4)之间铺设有低剂量水泥改性级配碎石基层(2 )。
2.根据权利要求1所述的低剂量水泥改性级配碎石基层路面，其特征在于:所述低剂量水泥改性级配碎石基层(2 )中铺设有土工构件(3 )。
3.根据权利要求2所述的低剂量水泥改性级配碎石基层路面，其特征在于:所述土工构件(3)为土工格栅或土工格网或土工格室。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的低剂量水泥改性级配碎石基层路面，其特征在于:所述防渗粘结层(4)与土基(6)之间设有半刚性材料基层(5)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的低剂量水泥改性级配碎石基层路面，其特征在于:所述防渗粘结层(4)为防渗土工布层或防水粘油层。
6.根据权利要求4所述的低剂量水泥改性级配碎石基层路面，其特征在于:所述防渗粘结层(4)为防渗土工布层或防水粘油层。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的低剂量水泥改性级配碎石基层路面，其特征在于:所述低剂量水泥改性级配碎石基层(2)为加入1%?2.5%质量百分比水泥作为粘接料的低剂量水泥改性级配碎石基层。
8.根据权利要求6所述的低剂量水泥改性级配碎石基层路面，其特征在于:所述低剂量水泥改性级配碎石基层(2)为加入1%?2.5%质量百分比水泥作为粘接料的低剂量水泥改性级配碎石基层。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的低剂量水泥改性级配碎石基层路面，其特征在于:所述低剂量水泥改性级配碎石基层(2)中级配碎石组成范围满足:0.075mm筛孔对应质量通过率O?7%, 0.6mm筛孔对应质量通过率6%?25%, 2.36mm筛孔对应质量通过率16%?40%, 4.75mm筛孔对应质量通过率22%?55%，9.50mm筛孔对应质量通过率31%?80%，19.0mm筛孔对应质量通过率60%?95%，26.5mm筛孔对应质量通过率79%?100%，31.5mm筛孔对应质量通过率100% ;液限〈28%，塑指〈9%，压碎值〈26%。
10.根据权利要求8所述的低剂量水泥改性级配碎石基层路面，其特征在于:所述低剂量水泥改性级配碎石基层(2)中级配碎石组成范围满足:0.075mm筛孔对应质量通过率O?7%, 0.6mm筛孔对应质量通过率6%?25%，2.36mm筛孔对应质量通过率16%?40%，4.75mm筛孔对应质量通过率22%?55%，9.50mm筛孔对应质量通过率31%?80%，19.0mm筛孔对应质量通过率60%?95%，26.5mm筛孔对应质量通过率79%?100%，31.5mm筛孔对应质量通过率100% ;液限〈28%，塑指〈9%，压碎值〈26%。
【文档编号】E01C7/32GK103628380SQ201310619681
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】周志刚, 冯永平, 袁秀湘, 苏应全, 张军, 蒋腾腾, 孙绪康, 蒋少稀, 罗竞 申请人:长沙理工大学