CN107915427A - 一种半柔性路面材料及路面施工工法 - Google Patents

一种半柔性路面材料及路面施工工法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种半柔性路面材料及路面施工工法，其技术方案要点是组分包括作为大空隙基体的沥青混合料和作为填充物的水泥胶浆，所述沥青混合料的重量百分比为70%‑80%，所述水泥胶浆的重量百分比为20%‑30%；所述沥青混合料中各组分的重量份配比：SBS改性沥青1‑2份，粗集料4‑5份，细集料0.5‑0.8份，水0.2‑0.3份，石灰石矿粉0.4‑0.5份，锂盐复合早强剂0‑0.005份；所述粗集料为粒径为13.2‑16mm的天然砂;所述细集料为粒径为4.5‑9mm的天然砂；所述水泥胶浆中各组分的重量份配比：硅酸盐水泥0.5‑1.5份，特细砂0.2‑0.3份，粉煤灰0.05‑0.2份，水0.4‑0.9份，UEA膨胀剂0.05‑0.09份，减水剂0.2‑0.6份，聚乙烯醇0.01‑0.05份，BD乳液0‑0.5份。达到了延长半柔性路面使用寿命的目的。

Description

一种半柔性路面材料及路面施工工法
技术领域
本发明涉及一种道路施工领域，更具体地说，它涉及一种半柔性路面材料及路面施工工法。
背景技术
我国城市道路路面主要分为沥青混凝土路面和水泥混凝土路面；沥青混凝土路面具有粘弹塑性等特性，导致沥青路面的强度和流变性均受到温度变化的影响。水泥混凝土路面由一定厚度的混凝土板组成，由于外界温差的变化使得板与周围的温度相差较大；在温度应力的作用下，水泥混凝土板容易产生裂缝，进而导致其结构承载力降低。半柔性路面兼具了水泥混凝土路面的刚性和沥青混凝土路面的柔性，能够延长路面的使用寿命。半柔性路面是将水泥胶浆灌入大空隙基体沥青混合料中经一定时间的养护而形成的路面。
现有授权公告号为CN101891428A的中国专利公开了一种半柔性筑路混合料，其包括集料、硅酸盐水泥和水，然后按照集料100份、硅酸盐水泥2-2.5份、水5-8份混合后作为基层材料或路面材料铺设。
但是，沥青胶浆是亲油性的，形成的沥青的界面对水泥胶浆具有排斥作用，不利于将水泥胶浆灌入沥青混合料内部。水泥胶浆不能很好的润湿沥青膜的表面，从而降低了半柔性路面的抗压强度，缩短了半柔性路面的使用寿命。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种半柔性路面材料，其具有提高半柔性路面使用寿命的优势。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种半柔性路面材料，包括作为大空隙基体的沥青混合料和作为填充物的水泥胶浆，所述沥青混合料的重量百分比为70％-80％，所述水泥胶浆的重量百分比为20％-30％；
所述沥青混合料中各组分的重量份配比：SBS改性沥青1-2份，粗集料4-5份，细集料0.5-0.8份，水0.2-0.3份，石灰石矿粉0.4-0.5份，锂盐复合早强剂0-0.005份；所述粗集料为粒径为13.2-16mm的天然砂；所述细集料为粒径为4.5-9mm的天然砂；
所述水泥胶浆中各组分的重量份配比：硅酸盐水泥0.5-1.5份，特细砂0.2-0.3份，粉煤灰0.05-0.2份，水0.4-0.9份，UEA膨胀剂0.05-0.09份，减水剂0.2-0.6份，聚乙烯醇0.01-0.05份，BD乳液0-0.5份。
通过采用上述技术方案，通过将SBS改性沥青、粗集料、细集料、水、石灰石矿粉和锂盐复合早强剂混合后形成大空隙基体沥青混合料，然后再将硅酸盐水泥、特细砂、粉煤灰、水、UEA膨胀剂、减水剂、聚乙烯醇和BD乳液混合形成作为填充物的水泥胶浆。粗集料采用的是玄武岩颗粒，细集料采用的是玄武岩机制砂。因为骨架-密实结构的矿质集料为间断或折断级配，既能让粗集料形成骨架，又能适量的细集料填充粗集料之间的间隙，从而得到既密实又有骨架的混合料。填充在混合料空隙间的水泥胶浆能通过沥青包裹部分水泥颗粒，从而在颗粒表面形成一层结构沥青。在沥青混合料中加入石灰石矿粉，沥青吸附在石灰石矿粉表面形成薄膜，从而对其他集料产生吸附作用。在水泥胶浆中加入球状颗粒的粉煤灰能够形成“滚球效应”，从而提高胶浆的流动性。在水泥胶浆中加入UEA膨胀剂能保证粘结良好、减小泌水并将干缩裂缝减小到最小程度。在水泥胶浆中加入聚乙烯醇与水泥水化产物发生化学键合形成醋酸钙,提高水泥胶浆整体强度及变形能力。在水泥胶浆中加入BD乳液可以提高半柔性路面的高温稳定性、低温抗裂性和水稳性。通过加入多种外加剂提高了沥青和集料的粘结力，进而提高了沥青混合料的密实度；通过增大水泥胶浆的流动性，使得水泥胶浆和沥青混合料更好的融合，提高了半柔性材料的内摩阻力。从而提高了半柔性道路的抗压强度和抗折强度，延长了半柔性路面的使用寿命。
进一步地，所述减水剂采用萘系减水剂。
通过采用上述技术方案，萘系减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂。其对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，改善混凝土拌合物的流动性。
进一步地，所述减水剂采用聚羧酸系减水剂，所述聚羧酸系减水剂中掺入有0.3％-0.4％的甲基纤维素醚。
通过采用上述技术方案，聚羧酸系减水剂中掺入0.3％-0.5％的甲基纤维素醚能提高水泥胶浆的均匀性，防止水泥胶浆中砂和胶浆分层。
进一步地，所述粉煤灰占水泥胶浆的质量比为10％。
通过采用上述技术方案，当粉煤灰占水泥胶浆的质量比为10％时，既能够大幅降低胶浆干缩同时能避免导致水泥胶浆秘水率的降低。所以粉煤灰参量为10％时可制的性能最优的水泥胶浆。
进一步地，所述BD乳液与硅酸盐水泥的质量比为4.7％。
通过采用上述技术方案，当BD乳液的聚灰比为4.7％时，半柔性路面高温稳定性、低温抗裂性以及水稳性最优。
进一步地，所述水泥胶浆中水与水泥胶浆的质量比为0.28。
通过采用上述技术方案，水和水泥胶浆的质量比与水泥胶浆的抗压强度成反比，同时质量比的增大导致水泥胶浆的流动度升高。当水和水泥胶浆的质量比为0.28时，水泥胶浆的抗压强度和流动度相互平衡，使得水泥胶浆的性能最优。
本发明的另一目的在于提供一种路面施工工法，其具有提高半柔性路面使用寿命的优势。
一种路面施工工法，包括以下步骤：
S1：沥青混合料的铺设；
S2：水泥胶浆的制备；
S3：当铺设的沥青混合料冷却到40℃以下时，用计算用量的水泥胶浆反复在沥青混合料铺装层表面铺洒；水泥胶浆洒布后使用橡胶耙使其自然渗透；
S4：灌注完毕后，用路耙将残余在表面的水泥胶浆清理干净，以露出沥青混合料表面凹凸不平为宜；
S5：施工温度在30℃以下时，不需要做特殊处理的养护；施工温度在30℃以上时，需使用塑料薄膜进行养护；
S6：浆料硬化后可以进行排水、降噪、防滑表面磨耗层的铺设。
通过采用上述技术方案，先铺设沥青混合料形成大空隙骨架，然后向空隙内倒入混合完成的水泥胶浆，通过一定时间的养护从而形成半柔性路面。因为沥青混合料的“骨架-空隙”结构强度主要取决于骨料之间的内摩阻力，而其粘聚力较小。利用水泥胶浆的凝结力与沥青混合料的粘聚力，组成强固的复合力使得半柔性路面材料成为一种“骨架-密实”结构。从而提高了半柔性路面的抗压强度，延长了半柔性路面的使用寿命。
进一步地，在步骤S1中，包括以下步骤：
S11、将粗集料、细集料、石灰石矿粉和锂盐复合早强剂混合后，然后对集料进行加热，加热温度控制在180-190℃，混合料的拌合时间控制为40-50秒；然后将沥青加热温度控制在160-170℃；
S12、沥青混合料应采用较大吨位的自卸式运料车，同时运料车在每次使用前后要清理干净，并在车厢板上涂抹防止沥青粘结的隔离剂；集料的出厂温度控制在140-160℃，且混合料到现场的温度不得低于120℃；
S13、摊铺前应提前0.5-1h预热熨平板不低于100℃，沥青混合料的摊铺速度控制在1-3m/min；铺设厚度为6-10cm；同时，混合料空隙率为25％-30％；
S14、当混合料温度降低到80℃左右时进行整平碾压，以消除轮迹；摊铺机摊铺后，先使用12t钢轮压路机进行碾压一遍，然后使用小于7t的钢轮压路机碾压1-2遍。
通过采用上述技术方案，通过沥青混合料的拌制、运输、摊铺和压制成型4个步骤完成大空隙基体沥青混合料的施工过程。
进一步地，在步骤S2中，包括以下步骤：
S21、将水泥、粉煤灰、特细砂依次加入水泥砂浆拌合机内混合后搅拌1-2min至均匀；
S22、然后向水泥砂浆拌合机内依次加入水、UEA膨胀剂、减水剂、聚乙烯醇、BD乳液，然后进行搅拌3-5min。
通过采用上述技术方案，先将水泥、粉煤灰、特细砂混合均匀，然后依次加入水、UEA膨胀剂、减水剂、聚乙烯醇、BD乳液，使得特细砂在水泥胶浆的分布更加均匀，能够提高水泥胶浆的性能。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、采用了沥青混合料与水泥胶浆的混合，通过向铺设完成的沥青混合料内铺洒水泥胶浆，从而形成“骨架-密实”结构，使得半柔性路面兼具了水泥混凝土路面的刚性和沥青混凝土路面的柔性，能够延长路面的使用寿命；
2、添加了聚羧酸系减水剂和甲基纤维素醚，从而提高了水泥胶浆的均匀性，达到了防止水泥胶浆中砂与胶浆分层的效果；
3、添加了聚乙烯醇且其在水泥胶浆的占比为0.1％，从而与水泥水化产物发生化学键合形成醋酸钙,提高材料整体强度及变形能力。
具体实施方式
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1：
沥青混合料的制备：首先将SBS改性沥青、粗集料、细集料、水、石灰石矿粉、锂盐复合早强剂按照配比为1:4.5：0.55:0.22:0.42:0.001进行混合，然后搅拌均匀。然后将混合好的沥青混合料摊铺在路面上，摊铺厚度为7cm，摊铺速度为1m/min，沥青混合料的空隙率在25％左右。然后养护2个小时。
水泥胶浆的制备：将425级铝酸盐水泥1份、粉煤灰0.05份、特细砂0.2份依次加入水泥砂浆拌合机内混合后搅拌2min至均匀，然后将水0.4份、UEA膨胀剂0.05份、萘系减水剂0.4份、聚乙烯醇0.01份、BD乳液0份依次加入水泥砂浆拌合机内搅拌4min。
半柔性路面的制备：将搅拌均匀的水泥胶浆反复铺洒在沥青混合料表面后，使用橡胶耙使其自然渗透；灌注完毕后，用路耙将残余在表面的水泥胶浆清理干净，以露出沥青混合料表面凹凸不平为宜。当施工温度小于30℃，养护5个小时即可，当施工温度大于30℃时，采用塑料薄膜养护5个小时。
实施例2：
沥青混合料的制备：首先将SBS改性沥青、粗集料、细集料、水、石灰石矿粉、锂盐复合早强剂按照配比为1:4.7：0.6:0.25:0.43:0进行混合，然后搅拌均匀。然后将混合好的沥青混合料摊铺在路面上，摊铺厚度为5cm，摊铺速度为1.5m/min，沥青混合料的空隙率在29％左右。然后养护3个小时。
水泥胶浆的制备：然后将425级铝酸盐水泥1份、粉煤灰0.1份、特细砂0.2份依次加入水泥砂浆拌合机内混合后搅拌2min至均匀，然后将水0.45份、UEA膨胀剂0.05份、萘系减水剂0.5份、聚乙烯醇0.02份、BD乳液0.1份依次加入水泥砂浆拌合机内搅拌4min。
半柔性路面的制备：将搅拌均匀的水泥胶浆反复铺洒在沥青混合料表面后，使用橡胶耙使其自然渗透；灌注完毕后，用路耙将残余在表面的水泥胶浆清理干净，以露出沥青混合料表面凹凸不平为宜。当施工温度小于30℃，养护4个小时即可，当施工温度大于30℃时，采用塑料薄膜养护4个小时。
实施例3：
沥青混合料的制备：首先将SBS改性沥青、粗集料、细集料、水、石灰石矿粉、锂盐复合早强剂按照配比为1:4.9：0.72:0.29:0.48:0.0015进行混合，然后搅拌均匀。然后将混合好的沥青混合料摊铺在路面上，摊铺厚度为7cm，摊铺速度为2m/min，沥青混合料的空隙率在30％左右。然后养护2个小时。
水泥胶浆的制备：首先将萘系减水剂和甲基纤维素醚按照重量比为1:0.003进行混合，通过连续搅拌使得均匀的混合液后备用。然后将425级铝酸盐水泥1份、粉煤灰0.2份、特细砂0.25份依次加入水泥砂浆拌合机内混合后搅拌2min至均匀，然后将水0.55份、UEA膨胀剂0.08份、萘系减水剂0.6份、聚乙烯醇0.04份、BD乳液0.3份依次加入水泥砂浆拌合机内搅拌4min。
半柔性路面的制备：将搅拌均匀的水泥胶浆反复铺洒在沥青混合料表面后，使用橡胶耙使其自然渗透；灌注完毕后，用路耙将残余在表面的水泥胶浆清理干净，以露出沥青混合料表面凹凸不平为宜。当施工温度小于30℃，养护4个小时即可，当施工温度大于30℃时，采用塑料薄膜养护4个小时。
实施例4：
沥青混合料的制备：首先将SBS改性沥青、粗集料、细集料、水、石灰石矿粉、锂盐复合早强剂按照配比为1:5：0.8:0.3:0.5:0.002进行混合，然后搅拌均匀。然后将混合好的沥青混合料摊铺在路面上，摊铺厚度为10cm，摊铺速度为2.5m/min，沥青混合料的空隙率在25％左右。然后养护3个小时。
水泥胶浆的制备：将425级铝酸盐水泥1份、粉煤灰0.05份、特细砂0.25份依次加入水泥砂浆拌合机内混合后搅拌2min至均匀，然后将水0.57份、UEA膨胀剂0.06份、聚羧酸系减水剂0.25份、聚乙烯醇0.03份、BD乳液0.42份依次加入水泥砂浆拌合机内搅拌4min。
半柔性路面的制备：将搅拌均匀的水泥胶浆反复铺洒在沥青混合料表面后，使用橡胶耙使其自然渗透；灌注完毕后，用路耙将残余在表面的水泥胶浆清理干净，以露出沥青混合料表面凹凸不平为宜。当施工温度小于30℃，养护4.5个小时即可，当施工温度大于30℃时，采用塑料薄膜养护4.5个小时。
实施例5：
沥青混合料的制备：首先将SBS改性沥青、粗集料、细集料、水、石灰石矿粉、锂盐复合早强剂按照配比为1:4：0.5:0.2:0.4:0.0023进行混合，然后搅拌均匀。然后将混合好的沥青混合料摊铺在路面上，摊铺厚度为6cm，摊铺速度为3m/min，沥青混合料的空隙率在30％左右。然后养护2.5个小时。
水泥胶浆的制备：将425级铝酸盐水泥1份、粉煤灰0.1份、特细砂0.3份依次加入水泥砂浆拌合机内混合后搅拌2min至均匀，然后将水0.9份、UEA膨胀剂0.08份、聚羧酸系减水剂0.3份、聚乙烯醇0.05份、BD乳液0.47份依次加入水泥砂浆拌合机内搅拌4min。
半柔性路面的制备：将搅拌均匀的水泥胶浆反复铺洒在沥青混合料表面后，使用橡胶耙使其自然渗透；灌注完毕后，用路耙将残余在表面的水泥胶浆清理干净，以露出沥青混合料表面凹凸不平为宜。当施工温度小于30℃，养护5个小时即可，当施工温度大于30℃时，采用塑料薄膜养护5个小时。
实施例6：
沥青混合料的制备：首先将SBS改性沥青、粗集料、细集料、水、石灰石矿粉、锂盐复合早强剂按照配比为1:4.2：0.63:0.23:0.45:0.003进行混合，然后搅拌均匀。然后将混合好的沥青混合料摊铺在路面上，摊铺厚度为5cm，摊铺速度为1.5m/min，沥青混合料的空隙率在27％左右。然后养护2个小时。
水泥胶浆的制备：将425级铝酸盐水泥1份、粉煤灰0.2份、特细砂0.3份依次加入水泥砂浆拌合机内混合后搅拌2min至均匀，然后将水0.6份、UEA膨胀剂0.09份、聚羧酸系减水剂0.35份、聚乙烯醇0.05份、BD乳液0.5份依次加入水泥砂浆拌合机内搅拌4min。
半柔性路面的制备：将搅拌均匀的水泥胶浆反复铺洒在沥青混合料表面后，使用橡胶耙使其自然渗透；灌注完毕后，用路耙将残余在表面的水泥胶浆清理干净，以露出沥青混合料表面凹凸不平为宜。当施工温度小于30℃，养护4个小时即可，当施工温度大于30℃时，采用塑料薄膜养护4个小时。
实施例7：
沥青混合料的制备：首先将SBS改性沥青、粗集料、细集料、水、石灰石矿粉、锂盐复合早强剂按照配比为1:4.5：0.6:0.28:0.47:0.004进行混合，然后搅拌均匀。然后将混合好的沥青混合料摊铺在路面上，摊铺厚度为7cm，摊铺速度为2.7m/min，沥青混合料的空隙率在29％左右。然后养护2个小时。
水泥胶浆的制备：首先将聚羧酸系减水剂和甲基纤维素醚按照重量比为1:0.003进行混合，通过连续搅拌使得均匀的混合液后备用。然后将425级铝酸盐水泥1份、粉煤灰0.1份、特细砂0.3份依次加入水泥砂浆拌合机内混合后搅拌2min至均匀，然后将水0.88份、UEA膨胀剂0.09份、聚羧酸系减水剂0.25份、聚乙烯醇0.05份、BD乳液0.47份依次加入水泥砂浆拌合机内搅拌4min。
半柔性路面的制备：将搅拌均匀的水泥胶浆反复铺洒在沥青混合料表面后，使用橡胶耙使其自然渗透；灌注完毕后，用路耙将残余在表面的水泥胶浆清理干净，以露出沥青混合料表面凹凸不平为宜。当施工温度小于30℃，养护5个小时即可，当施工温度大于30℃时，采用塑料薄膜养护5个小时。
实施例8：
沥青混合料的制备：首先将SBS改性沥青、粗集料、细集料、水、石灰石矿粉、锂盐复合早强剂按照配比为1:5：0.79:0.2:0.41:0.005进行混合，然后搅拌均匀。然后将混合好的沥青混合料摊铺在路面上，摊铺厚度为10cm，摊铺速度为3m/min，沥青混合料的空隙率在29％左右。然后养护3个小时。
水泥胶浆的制备：首先将聚羧酸系减水剂和甲基纤维素醚按照重量比为1:0.004进行混合，通过连续搅拌使得均匀的混合液后备用。然后将425级铝酸盐水泥0.8份、粉煤灰0.1份、特细0.25份依次加入水泥砂浆拌合机内混合后搅拌2min至均匀，然后将水0.6份、UEA膨胀剂0份、聚羧酸系减水剂0.15份、聚乙烯醇0.05份、BD乳液0份依次加入水泥砂浆拌合机内搅拌4min。
半柔性路面的制备：将搅拌均匀的水泥胶浆反复铺洒在沥青混合料表面后，使用橡胶耙使其自然渗透；灌注完毕后，用路耙将残余在表面的水泥胶浆清理干净，以露出沥青混合料表面凹凸不平为宜。当施工温度小于30℃，养护4个小时即可，当施工温度大于30℃时，采用塑料薄膜养护4个小时。
性能测试：
按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)及相关相关实验方法对实施例中的半柔性路面进行检测。并与沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA混合料，对比例1)和传统的半柔性路面测试结果见下表：
表1：半柔性路面高温稳定性和低温抗裂性的性能测试
上表中，车辙动稳定度用来表征材料抗车辙变形性能和沥青混合料高温性能指标，车辙动稳定度越大，抗车辙变形性能越好，高温性能越好；最大弯拉应变是用来表征材料低温抗裂性能的，数值越大，低温抗裂性能越好。由于对比例1和对比例2不存在灌浆问题，所以没有灌浆后2d马歇尔稳定度和灌浆后2d 30℃车辙动稳定度数据。
从上表的测试结果可得：本发明制备的半柔性路面材料抗车辙变形性能略优于沥青玛蹄脂碎石混合料和传统的半柔性路面，其平均抗车辙变形性能是沥青玛蹄脂碎石混合料抗车辙变形性能的6.02倍，是传统的半柔性路面的1.29倍。在低温抗裂方面，本发明制备的半柔性路面材料最大弯拉应变在1732-2062με范围，而传统的半柔性路面的最大弯拉应变为1152με。本发明制备的半柔性路面材料比传统的半柔性路面材料的低温抗裂性能提升了50.3％～79％。
不同种类的减水剂对流动度、抗压强度和干缩性等性能的影响，并与传统的半柔性路面(对比例)比较的测试结果如下表：
表2：不同种类的减水剂对水泥胶浆的性能测试
流动度表示流体流动性的一种量度。水泥胶浆的流动度越大，水泥胶浆越容易灌入沥青混合料制成的基体内部。当水泥胶浆中加入萘系减水剂或聚羧酸系减水剂后，水泥胶浆的流动度、抗压强度和干缩性均得到明显改善。其中当聚羧酸系减水剂的掺量为硅酸盐水泥的25％，且在配制聚羧酸系减水剂时掺入0.3％的甲基纤维素醚时，水泥胶浆的流动度最大，是普通柔性路面的3.41倍，是掺入萘系减水剂的半柔性路面的1.44-2.43倍，是仅掺入聚羧酸系减水剂的半柔性路面的1.35-2.43倍。所以当聚羧酸系减水剂中掺入0.3％的甲基纤维素醚且聚羧酸系减水剂的掺量为硅酸盐水泥的25％时，流动度最优。
当聚羧酸系减水剂的掺量为硅酸盐水泥的25％，且在配制聚羧酸系减水剂时掺入0.3％的甲基纤维素醚时抗压强度最大，28d的抗压强度是普通柔性路面的2.45倍，是掺入萘系减水剂的半柔性路面的1.21-1.76倍，是仅掺入聚羧酸系减水剂的半柔性路面的1.15-1.33倍。所以当聚羧酸系减水剂中掺入0.3％的甲基纤维素醚且聚羧酸系减水剂的掺量为硅酸盐水泥的25％时，半柔性路面的抗压强度最优。
干缩性是水泥混凝土在使用过程中不可避免的一种有害体积变化，反映了体积的稳定性。当聚羧酸系减水剂的掺量为硅酸盐水泥的25％，且在配制聚羧酸系减水剂时掺入0.3％的甲基纤维素醚时，半柔性路面的干缩性最小，是普通柔性路面的0.53倍，是掺入萘系减水剂的半柔性路面的0.61-0.81倍，是仅掺入聚羧酸系减水剂的半柔性路面的0.92-0.94倍。所以当聚羧酸系减水剂中掺入0.3％的甲基纤维素醚且聚羧酸系减水剂的掺量为硅酸盐水泥的25％时，半柔性路面的干缩性最小。
本实施例中萘系减水剂采用的是聚萘甲醛磺酸钠盐，聚羧酸系减水剂采用的是DH-4004型聚羧酸系高性能减水剂。
水泥胶浆中的水和水泥胶浆的质量比对流动度和抗压强度等性能的影响，并与传统的半柔性路面(对比例)比较的测试结果如下表：
表3：水和水泥胶浆的不同配比对半柔性路面的性能测试
当水泥胶浆中水和水泥胶浆的质量比为0.28时，流动度、抗压强度和干缩性均得到改善。水泥胶浆的抗压强度和质量比呈反比，当水胶比为0.45时，水泥胶浆的抗压强度最大。
不同配比的粉煤灰对水泥胶浆的流动度、抗压强度和干缩性等性能的影响，并与传统的半柔性路面(对比例)比较的测试结果如下表：
表4：不同配比的粉煤灰对水泥胶浆的性能测试
当粉煤灰在水泥胶浆中掺量为10％时，水泥胶浆的流动度、抗压强度和干缩性均得到明显改善。由于“滚珠效应”使得水泥胶浆的流动度及半个小时之后的流动度提高。但随着粉煤灰的掺量进一步增加，水泥胶浆的流动度和半个小时之后的流动度降低。这是因为粉煤灰的密度小于水泥的密度，等量取代的粉煤灰等表面积较大，需水量偏大导致的。
不同配比的BD乳液对水泥胶浆的高温稳定性和低温抗裂性等性能的影响，并与并与传统的半柔性路面(对比例)比较的测试结果如下表：
表5:不同配比的BD乳液对水泥胶浆的性能
当水泥胶浆中掺入聚灰比为4.7％的BD乳液时，水泥胶浆的高温稳定性和低温抗裂性均得到明显提高。
综上所述，当水泥胶浆中的水和水泥胶浆的质量比为0.28、粉煤灰在水泥胶浆中掺量为10％、聚羧酸系减水剂的掺量为硅酸盐水泥的25％，且在配制聚羧酸系减水剂时掺入0.3％的甲基纤维素醚时，水泥胶浆的性能最优，从而使得半柔性路面的整体性能最优，提高了半柔性路面的使用寿命。

Claims (10)

1.一种半柔性路面材料，其特征在于：包括作为大空隙基体的沥青混合料和作为填充物的水泥胶浆，所述沥青混合料的重量百分比为70%-80%，所述水泥胶浆的重量百分比为20%-30%；
所述沥青混合料中各组分的重量份配比：SBS改性沥青 1-2份，粗集料4-5份，细集料0.5-0.8份，水0.2-0.3份，石灰石矿粉0.4-0.5份，锂盐复合早强剂0-0.005份；所述粗集料为粒径为13.2-16mm的天然砂;所述细集料为粒径为4.5-9mm的天然砂；
所述水泥胶浆中各组分的重量份配比：硅酸盐水泥0.5-1.5份，特细砂0.2-0.3份，粉煤灰0.05-0.2份，水0.4-0.9份，UEA膨胀剂0.05-0.09份，减水剂0.2-0.6份，聚乙烯醇0.01-0.05份，BD乳液0-0.5份。
2.根据权利要求1所述的半柔性路面材料，其特征在于：所述特细砂的颗粒最大直径为0.6mm，所述粉煤灰的颗粒最大直径为0.6mm。
3.根据权利要求1所述的半柔性路面材料，其特征在于：所述减水剂采用萘系减水剂。
4.根据权利要求1所述的半柔性路面材料，其特征在于：所述减水剂采用聚羧酸系减水剂，所述聚羧酸系减水剂中掺入有0.3%-0.4%的甲基纤维素醚。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的半柔性路面材料，其特征在于：所述粉煤灰在水泥胶浆中掺量为10%。
6.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的半柔性路面材料，其特征在于：所述BD乳液与硅酸盐水泥的质量比为4.7%。
7.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的半柔性路面材料，其特征在于：所述水泥胶浆中水与水泥胶浆的质量比为0.28。
8.一种使用根据权利要求1-7中任一权利要求所述的半柔性路面材料的路面施工工法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：沥青混合料的铺设；
S2：水泥胶浆的制备；
S3：当铺设的沥青混合料冷却到40℃以下时，用计算用量的水泥胶浆反复在沥青混合料铺装层表面铺洒；水泥胶浆洒布后使用橡胶耙使其自然渗透；
S4：灌注完毕后，用路耙将残余在表面的水泥胶浆清理干净，以露出沥青混合料表面凹凸不平为宜；
S5：施工温度在30度以下时，不需要做特殊处理的养护；施工温度在30度以上时，需使用塑料薄膜进行养护；
S6：浆料硬化后可以进行排水、降噪、防滑表面磨耗层的铺设。
9.根据权利要求8所述的路面施工工法，其特征在于：在步骤S1中，包括以下步骤：
S11、将粗集料、细集料、石灰石矿粉和锂盐复合早强剂混合后，然后对集料进行加热，加热温度控制在180-190℃，混合料的拌合时间控制为40-50秒；然后将沥青加热温度控制在160-170℃；
S12、沥青混合料应采用较大吨位的自卸式运料车，同时运料车在每次使用前后要清理干净，并在车厢板上涂抹防止沥青粘结的隔离剂；集料的出厂温度控制在140-160℃，且混合料到现场的温度不得低于120℃；
S13、摊铺前应提前0.5-1h预热熨平板不低于100℃，沥青混合料的摊铺速度控制在1-3m/min；铺设厚度为6-10cm；同时，混合料空隙率为25%-30%；
S14、当混合料温度降低到80℃左右时进行整平碾压，以消除轮迹；摊铺机摊铺后，先使用12t钢轮压路机进行碾压一遍，然后使用小于7t的钢轮压路机碾压1-2遍。
10.根据权利要求8所述的路面施工工法，其特征在于：在步骤S2中，包括以下步骤：
S21、将水泥、粉煤灰、特细砂依次加入水泥砂浆拌合机内混合后搅拌1-2min至均匀；
S22、然后向水泥砂浆拌合机内依次加入水、UEA膨胀剂、减水剂、聚乙烯醇、BD乳液，然后进行搅拌3-5min。
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