CN107311496A - 磁化水在水泥稳定碎石中的应用 - Google Patents

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    • C04B22/002—Water

Abstract

本发明公开了磁化水在水泥稳定碎石中的应用。所述磁化水在水泥稳定碎石中的最佳含量根据击实试验确定。所述磁化水是将普通自来水导入磁水器，以72～440ml/s的流速，通过2000～4000GS磁场强度的磁水器，制得磁化水，使得磁化水的表面张力达到64～68mN/m。磁化水水泥稳定碎石15d干缩应变比普通水水泥稳定碎石减小14％；养生7d后磁化水水泥稳定碎石的温缩应变比普通水水泥稳定碎石减小17％；养生28d后，磁化水水泥稳定碎石比普通水水泥稳定碎石减少21.5％的冲刷质量。减少1wt％水泥用量，水泥稳定碎石性能仍满足规范要求；节约材料降低生产水泥稳定碎石的成本。

Description

磁化水在水泥稳定碎石中的应用
技术领域
本发明涉及道路工程材料领域，尤其涉及磁化水在水泥稳定碎石中的应用。
背景技术
普通水流经一定强度的磁场后得到的水称为磁化水。磁化处理水是一种处理水的物理方法，磁化水与普通水的外观和化学成分没有差别。水分子是极性分子，单个水分子相互吸引，通过氢键结合成分子簇。在室温下，每个分子簇大约由100个分子组成。水经过磁化后，水的表面张力、电导率、pH值都会发生一定程度的改变。磁化水的性质与磁场强度，磁化时水的流速有密切关系。有一种观点认为在磁场中，水分子簇之间的氢键被破坏，水分子簇被分散成单个的水分子，因此水的活性得以增强，水自身的性质会发生变化。磁化水已经在农业、医学、养殖、工业等诸多领域有广泛应用。
水泥稳定类基层在我国道路工程中应用广泛，到目前还没有磁化水水泥稳定类基层的应用研究，如果磁化水水泥稳定类基层具有优越的路用性能，将有可能为解决目前水稳基层存在的问题提供一种可靠的新思路。
发明内容
本发明目的在于一种提升水泥稳定碎石综合性能的方法，同时为磁化水提供一种新的应用。
为达到上述目的，采用技术方案如下：
磁化水在水泥稳定碎石中的应用。
按上述方案，所述磁化水在水泥稳定碎石中的最佳含量根据击实试验确定。
按上述方案，所述的水泥稳定碎石，由19-31.5mm，9.5-19mm，4.75-9.5mm，0-4.75mm四档集料配制，配合比为32％：15％：30％：32％；水泥剂量为5wt％；磁化水含量5.84wt％。
按上述方案，所述磁化水是将普通自来水导入磁水器，以72～440ml/s的流速，通过2000～4000GS磁场强度的磁水器，制得磁化水，使得磁化水的表面张力达到64～68mN/m。
水经磁水器磁化后，水的表面张力有很大程度地下降。普通水泥混凝土干燥收缩目前通常认为可以从四方面进行解释：(1)毛细管张力(2)拆开压力(3)表面自由能(4)层间水移动。毛细管失水时孔内水面成弯月面，产生毛细管张力，且与混凝土内部的相对湿度成正相关，相对湿度越低，弯月面曲率半径越小，毛细管张力越大。混凝土孔隙相对湿度的降低会增大毛细孔张力、增加收缩。拆开压力因吸附水而产生，存在于两固相表面间的窄缝里。吸附水的减少使拆开压力减少，并由此引起水泥石的收缩。毛细孔张力和拆开压力在相对湿度高于50％时较为活跃，当相对湿度低于50％时，则表面自由能起主要作用，其变化导致收缩。水泥石在相对湿度非常低的情况下(约低于11％)开始失去层间水，水泥混凝土在正常使用条件下基本不会发生层间水失去的情况。即使在空气相对湿度低于50％，混凝土内部的相对湿度也几乎不可能低于50％。因此，通常状况下混凝土的干湿变形只是毛细孔张力和拆开压力共同作用的结果。
水泥稳定碎石的水泥用量比普通混凝土的水泥用量少，水泥稳定碎石的孔隙率与普通水泥混凝土的孔隙率和孔的结构有很大差别，因此磁化水在普通水泥混凝土和水泥稳定碎石的并不完全相同。磁化水的表面张力有很大程度下降，用磁化水拌和水泥稳定碎石后，水泥稳定碎石中毛细孔中存在的毛细水表面张力也下降，导致毛细管内外压差减少，减小收缩。
本发明有益效果在于：
使用磁化水拌制水泥稳定碎石，在原材料和配合比相同的条件下，28d龄期水泥稳定碎石强度提高10％；7d、14d、28d龄期的磁化水水泥稳定碎石强度比同龄期普通水水泥稳定碎石增强了10％～20％。
磁化水水泥稳定碎石15d干缩应变比普通水水泥稳定碎石减小14％；养生7d后磁化水水泥稳定碎石的温缩应变比普通水水泥稳定碎石减小17％；养生28d后，磁化水水泥稳定碎石比普通水水泥稳定碎石减少21.5％的冲刷质量。
减少1wt％水泥用量，水泥稳定碎石性能仍满足规范要求；节约材料降低生产水泥稳定碎石的成本。
具体实施方式
以下实施例进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。
用制得的磁化水按照《JTG E51-2009公路工程无机结合料稳定材料实验规程》制作试件，进行无侧限抗压强度试验、干缩试验、温缩试验、抗冲刷试验。
实施例1
将普通自来水导入磁水器，以流速230ml/s通过3000GS磁水器，制得磁化水。
水泥稳定碎石，由19-31.5mm，9.5-19mm，4.75-9.5mm，0-4.75mm四档集料配制，配合比为32％：15％：30％：32％；水泥剂量为5wt％；磁化水含量5.84wt％。
对比例1
重复实施例1，磁化水改为普通水，其余不变。
实施例1实验结果与对比例1实验结果相比，7d、14d、28d龄期的磁化水水泥稳定碎石强度比同龄期普通水水泥稳定碎石抗压强度分别增强了11％，13％，19％；磁化水水泥稳定碎石15d干缩应变比普通水水泥稳定碎石减小15％；养生7d后磁化水水泥稳定碎石的温缩应变比普通水水泥稳定碎石减小16％；养生28d后，磁化水水泥稳定碎石比普通水水泥稳定碎石减少21％冲刷质量。
实施例2
将普通自来水导入磁水器，以流速230ml/s通过4000GS磁水器，制得磁化水。
水泥稳定碎石，由10-31.5mm，5-10mm，0-5mm档集料配制，配合比为37％：19％：44％；水泥剂量为5％；磁化水含量5.60％。
对比例2
重复实施例1，磁化水改为普通水，其余不变。
实施例1实验结果与对比例1实验结果相比，7d、14d、28d龄期的磁化水水泥稳定碎石强度比同龄期普通水水泥稳定碎石抗压强度分别增强了10％，12％，19％；磁化水水泥稳定碎石15d干缩应变比普通水水泥稳定碎石减小17％；养生7d后磁化水水泥稳定碎石的温缩应变比普通水水泥稳定碎石减小16％；养生28d后，磁化水水泥稳定碎石比普通水水泥稳定碎石减少23％冲刷质量。

Claims (4)

1.磁化水在水泥稳定碎石中的应用。
2.权利要求1所述磁化水在水泥稳定碎石中的应用，其特征在于所述磁化水在水泥稳定碎石中的最佳含量根据击实试验确定。
3.权利要求1所述磁化水在水泥稳定碎石中的应用，其特征在于所述的水泥稳定碎石，由19-31.5mm，9.5-19mm，4.75-9.5mm，0-4.75mm四档集料配制，配合比为32％：15％：30％：32％；水泥剂量为5wt％；磁化水含量5.84wt％。
4.权利要求1所述磁化水在水泥稳定碎石中的应用，其特征在于所述磁化水是将普通自来水导入磁水器，以72～440ml/s的流速，通过2000～4000GS磁场强度的磁水器，制得磁化水，使得磁化水的表面张力达到64～68mN/m。
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