CN109837814B - 一种软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料及其应用 - Google Patents
一种软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109837814B CN109837814B CN201910138117.9A CN201910138117A CN109837814B CN 109837814 B CN109837814 B CN 109837814B CN 201910138117 A CN201910138117 A CN 201910138117A CN 109837814 B CN109837814 B CN 109837814B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- soft
- hard
- standard sieve
- rate range
- passing rate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Abstract
本发明公开了一种软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料及其应用，属于道路工程领域。所述混合料包括软硬混合粗集料，软硬混合粗集料由偏软粗集料和偏硬粗集料组成，其中，偏软粗集料的压碎值为26～38％，软石含量为5～8％；偏硬粗集料的压碎值不大于22％，软石含量不大于3％；软硬混合粗集料的压碎值为不大于32％，软石含量不大于6％。经过大量室内试验验证，结果表明，该混合料路用性能指标完全符合相关标准要求，而且具有抗冲刷能力强和抗收缩裂缝能力突出的特点。与现有技术相比，可大量利用偏软粗集料，有效缓解公路建设料源紧张的问题，且路用性能良好、施工简便，可广泛应用于重交通荷载等级及以下各等级公路的路面基层和底基层。
Description
技术领域
本发明涉及道路工程领域，具体地说是一种软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料及其应用。
背景技术
截至2018年底，我国公路通车总里程达到485万公里，其中高速公路通车里程14.2万公里，均居世界第一位，公路对交通运输和经济发展起着基础性、关键性的作用。
集料作为公路建设中用量最大的原材料，随着公路建设的迅猛发展，其在公路路面各结构层中的应用也越来越广泛，为了保证沥青路面的建设质量，我国规范对集料性能指标做出了严格规定。其中，粗集料的压碎值和软石含量是两个关键性指标，它们代表了集料自身的强度。规范明确要求用于重载交通高速公路和一级公路的粗集料压碎值不得大于26％，软石含量不得大于5％。大量的集料由于软石含量偏高，压碎值指标不符合规范要求而遭弃用，而其中一部分集料的压碎值和软石含量是位于规范要求边缘的，这在一定程度上也造成了石料资源的浪费。而强度偏低集料还没有引起重视，国内外针对这方面的研究也相对空白，但这部分集料的数量是巨大的，若充分利用将带来巨大的经济效益和社会效益。
另外，我国现役沥青路面90％以上是水泥稳定碎石基层路面结构，这种路面结构的优点是水泥稳定碎石材料刚度大、板体性较好，缺点是容易产生干缩和温缩裂缝，其抗冲刷能力也较差。在行车荷载或冻融的反复作用下路面结构容易出现开裂、唧浆、松散和坑槽等病害，给行车安全带来严重影响。
发明内容
本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种可以有效利用偏软粗集料，且提高水泥稳定碎石混合料抗冲刷能力和抗收缩裂缝能力的软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料。
本发明进一步的技术任务是提供上述水泥稳定碎石混合料的应用。
本发明的技术任务是按以下方式实现的：一种软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料，包括软硬混合粗集料、普通细集料、水泥和水，所述软硬混合粗集料由偏软粗集料和偏硬粗集料组成，其中，偏软粗集料的压碎值为26～38％，软石含量为5～8％；偏硬粗集料的压碎值不大于22％，软石含量不大于3％；软硬混合粗集料的压碎值为不大于32％，软石含量不大于6％。
进一步的，本发明水泥稳定碎石混合料中还可以包括钢纤维，钢纤维掺入的体积率优选为1.5～2.5％。所述钢纤维长度优选为25～40mm，直径优选为0.4～0.6mm，长径比优选为50～75，抗拉强度大于380MPa。
偏软粗集料与偏硬粗集料的重量比由偏软粗集料、偏硬粗集料的压碎值决定，可能是0.1:9.9～9.9:0.1之间的任意数，具体比例由压碎值试验确定。如果偏软粗集料的压碎值特别小，偏硬粗集料的压碎值也接近下限，两者的重量配比可能接近9.9:0.1；如果偏软粗集料的压碎值比较大，偏硬粗集料的也比较大，比例就可能是0.1:9.9。
本发明软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料优选为粗粒式或细粒式碎石混合料。
以各粒径矿料的通过百分率计，粗粒式软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料的级配范围为：
标准筛孔26.5mm通过率范围为100％；标准筛孔19mm通过率范围为73～85％；标准筛孔16mm通过率范围为63～75％；标准筛孔9.5mm通过率范围为40～52％；标准筛孔4.75mm通过率范围为23～33％；标准筛孔2.36mm通过率范围为13～23％；标准筛孔0.6mm通过率范围为6～13％；标准筛孔0.075mm通过率范围为1～4％；
细粒式软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料的级配范围为：
标准筛孔19mm通过率范围为100％；标准筛孔16mm通过率范围为83～90％；标准筛孔9.5mm通过率范围为50～63％；标准筛孔4.75mm通过率范围为25～35％；标准筛孔2.36mm通过率范围为15～25％；标准筛孔0.6mm通过率范围为8～15％；标准筛孔0.075mm通过率范围为1～4％。
本发明所述软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料可应用于公路路面基层和底基层铺装中。所述公路包括重交通荷载等级及以下的各等级公路。
用作基层时，其厚度优选为15～30cm，7天无侧限抗压强度为3.5～5.0MPa。
用作底基层时，其厚度优选为15～24cm，7天无侧限抗压强度为2.0～3.5MPa。
与现有技术相比，本发明的软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料及其应用具有以下突出的有益效果：
(一)通过软硬石料的合理选择和掺配，并优化水泥稳定碎石混合料的级配范围，使其形成骨架嵌挤结构，可使软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料的综合性能满足工程要求，实现偏软粗集料在水泥稳定碎石混合料的大量应用；
(二)软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料中掺加了适当比例的钢纤维，有效提高了混合料的抗冲刷能力和抗收缩裂缝能力，从而提升整个路面结构的耐久性，延长路面使用寿命，具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。
具体实施方式
以具体实施例对本发明的软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料及其应用作以下详细地说明。
实施例：
本实施例软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料由软硬混合粗集料、普通细集料、水泥、水和钢纤维组成。
其中，软硬混合粗集料由偏软粗集料和偏硬粗集料组成。测得偏软粗集料压碎值为37.3％，软石含量为7.5％；偏硬粗集料压碎值为20.8％，软石含量为2.1％，两者的掺配比例及对应混合料的压碎值和软石含量数据见表1。
表1不同掺配比例对应混合料的压碎值和软石含量
五种方案对应水泥稳定碎石混合料的级配见表2。
表2水泥稳定碎石混合料合成级配
表2中：a、c采用本发明级配，b采用现有常规级配；
a、b各子方案的软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料中掺加钢纤维，钢纤维掺入的体积率为2.0％，c子方案中不掺加钢纤维；
a、b、c各子方案的软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料中水泥用量均采用3.5％。
通过重型击实试验确定出五类(共十三种)方案水泥稳定碎石混合料的最佳含水量和最大干密度，然后用静压成型法成型试件，经过养生后，进行无侧限抗压强度和断裂能测定，检测结果见表3。
表3 7d无侧限抗压强度和断裂能试验结果
①从各个a子方案试验结果可以看出：采用本发明级配方案时，全部使用偏软粗集料的水泥稳定碎石混合料7d无侧限抗压强度不满足要求，而掺配一定比例的偏硬粗集料后可提高混合料7d无侧限抗压强度，而且强度会随着掺配比例的增大而增大；
②从各个b子方案试验结果可以看出：采用现有常规级配方案时，全部使用偏软粗集料和掺配30％的偏硬粗集料时，水泥稳定碎石混合料7d无侧限抗压强度不满足要求；同等掺配比例下采用本发明级配的混合料强度值要大于采用现有常规级配的情况；
③掺加钢纤维后可显著提高水泥稳定碎石混合料的抗裂性能，且采用本发明级配方案较采用常规级配方案提升更为明显。
Claims (4)
1.一种软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料，其特征在于，包括软硬混合粗集料、普通细集料、水泥和水，所述软硬混合粗集料由偏软粗集料和偏硬粗集料组成，其中，偏软粗集料的压碎值为26～38％，软石含量为5～8％；偏硬粗集料的压碎值不大于22％，软石含量不大于3％；软硬混合粗集料的压碎值为不大于32％，软石含量不大于6％。
2.根据权利要求1所述的软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料，其特征在于：水泥稳定碎石混合料中还包括钢纤维，钢纤维掺入的体积率为1.5～2.5％。
3.根据权利要求1或2所述的软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料，其特征在于软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料为骨架嵌挤结构，具体级配范围为：
粗粒式：
标准筛孔26.5mm通过率范围为100％；标准筛孔19mm通过率范围为73～85％；标准筛孔16mm通过率范围为63～75％；标准筛孔9.5mm通过率范围为40～52％；标准筛孔4.75mm通过率范围为23～33％；标准筛孔2.36mm通过率范围为13～23％；标准筛孔0.6mm通过率范围为6～13％；标准筛孔0.075mm通过率范围为1～4％；
或细粒式：
标准筛孔19mm通过率范围为100％；标准筛孔16mm通过率范围为83～90％；标准筛孔9.5mm通过率范围为50～63％；标准筛孔4.75mm通过率范围为25～35％；标准筛孔2.36mm通过率范围为15～25％；标准筛孔0.6mm通过率范围为8～15％；标准筛孔0.075mm通过率范围为1～4％。
4.根据权利要求2所述的软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料，其特征在于：所述钢纤维长度为25～40mm，直径为0.4～0.6mm，长径比为50～75，抗拉强度大于380MPa。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910138117.9A CN109837814B (zh) | 2019-02-25 | 2019-02-25 | 一种软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910138117.9A CN109837814B (zh) | 2019-02-25 | 2019-02-25 | 一种软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109837814A CN109837814A (zh) | 2019-06-04 |
| CN109837814B true CN109837814B (zh) | 2020-12-29 |
Family
ID=66884869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910138117.9A Active CN109837814B (zh) | 2019-02-25 | 2019-02-25 | 一种软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109837814B (zh) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101660287A (zh) * | 2009-09-25 | 2010-03-03 | 重庆大学 | 多尺度纤维增强水泥稳定碎石路面基层材料 |
| CN103420643B (zh) * | 2013-08-08 | 2016-04-20 | 北京工业大学 | 一种再生骨料沥青混凝土的制备方法和在沥青路面中的应用 |
| CN103664107B (zh) * | 2013-12-09 | 2015-09-09 | 中铁五局（集团）有限公司 | 工业废碱渣水泥稳定碎石结构层及其施工方法 |
| CN103708787B (zh) * | 2013-12-27 | 2016-04-20 | 中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院有限公司 | 一种公路路面基层水泥稳定碎石 |
| CN106977148B (zh) * | 2017-04-24 | 2019-03-29 | 广州大学 | 一种水泥稳定再生集料碎石配比设计方法 |
-
2019
- 2019-02-25 CN CN201910138117.9A patent/CN109837814B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109837814A (zh) | 2019-06-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101948272B (zh) | 一种部分利用钢渣作粗集料的橡胶沥青混合料 | |
| Krayushkina et al. | Basalt fiber concrete as a new construction material for roads and airfields | |
| CN101386484B (zh) | 聚丙烯纤维二灰碎石基层材料及其制备方法 | |
| CN103708787A (zh) | 一种公路路面基层水泥稳定碎石 | |
| CN111517734A (zh) | 一种低裂水泥稳定级配碎石基层材料及制备和施工方法 | |
| CN113582641A (zh) | 一种建筑垃圾再生骨料制成的无机混合料及其制备方法 | |
| CN110128070B (zh) | 级配碎石灌入式半柔性复合路面混合料及路面施工方法 | |
| CN112553994A (zh) | 一种剑麻纤维水泥基复合材料上覆沥青层复合式路面道路 | |
| CN109837814B (zh) | 一种软硬石料掺配水泥稳定碎石混合料及其应用 | |
| US20180155242A1 (en) | Lightweight fine ceramic particulates | |
| CN217324808U (zh) | 一种长寿命宁静路面结构 | |
| CN114182595B (zh) | 一种长寿命沥青道路的施工方法 | |
| CN105198316A (zh) | 一种乳化沥青水泥稳定碎石 | |
| CN108439906A (zh) | 一种高韧性少筋水泥基橡胶混凝土的设计方法 | |
| CN111304994B (zh) | 应用于沥青路面维修的半柔性功能组合结构恢复层 | |
| CN112374836A (zh) | 一种水泥稳定碎石凝胶料及其制备方法和用途 | |
| CN1687525A (zh) | 玄武岩碎石沥青路面 | |
| CN113149534A (zh) | 一种抗车辙沥青及其制备方法 | |
| CN113511842A (zh) | 一种热再生钢渣沥青混合料及其制备方法 | |
| Dong et al. | Study on mechanical properties of recycled mixture with high content of iron tailings sand | |
| Tessema et al. | The Influence of Coffee Husk Ash as a Filler on the Performance of Bituminous Concrete Mix | |
| CN117105611B (zh) | 胶粉改性高砖混建筑垃圾的抗裂型基层材料及其制备方法 | |
| Pan et al. | Durability Capacity Change of Rubber Powder Composite BRA Modified Asphalt Mixture | |
| Ouyang et al. | Analysis of influencing factors of performance for sandstone asphalt mixture | |
| CN216074569U (zh) | 一种高抗裂抗车辙三层橡胶沥青路面结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |