CN110304896A - 一种剑麻纤维级配碎石混合料及其制备方法 - Google Patents

一种剑麻纤维级配碎石混合料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110304896A
CN110304896A CN201910655100.0A CN201910655100A CN110304896A CN 110304896 A CN110304896 A CN 110304896A CN 201910655100 A CN201910655100 A CN 201910655100A CN 110304896 A CN110304896 A CN 110304896A
Authority
CN
China
Prior art keywords
broken stone
graded broken
sisal fiber
sisal
preparation
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.)
Granted
Application number
CN201910655100.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110304896B (zh
Inventor
裴建中
邢向阳
黄建友
张久鹏
李蕊
李阳
赵东亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changan University
Original Assignee
Changan University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changan University filed Critical Changan University
Priority to CN201910655100.0A priority Critical patent/CN110304896B/zh
Publication of CN110304896A publication Critical patent/CN110304896A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110304896B publication Critical patent/CN110304896B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B30/00—Compositions for artificial stone, not containing binders
    • C04B30/02—Compositions for artificial stone, not containing binders containing fibrous materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/20—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the density
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

本发明属于道路工程材料技术领域，具体涉及一种新型剑麻纤维级配碎石混合料及其制备方法。新型剑麻纤维级配碎石混合料由：93.2‑94.5％质量组分的级配碎石、0.5‑0.8％质量组分的剑麻纤维和4.5‑6％质量组分的水制备而成；其制备方法包括选料、搅拌、添加纤维、确定最佳含水率和最佳密度和添加水并搅拌等工序，本新型剑麻纤维级配碎石混合料具有各项性能良好、抗剪切强度高、抗塑性变形能力好和造价低的优点。

Description

一种剑麻纤维级配碎石混合料及其制备方法
技术领域
本发明属于道路工程材料技术领域，具体涉及一种剑麻纤维级配碎石混合料及其制备方法。
背景技术
半刚性基层材料具有强度高、稳定性好等诸多优点，在过去50年间我国的公路建设中，多采用半刚性基层沥青路面结构。然而，由于半刚性基层的温缩、干缩产生的裂缝，最终形成反射裂缝，从而导致的路面早期病害，严重影响了路面的使用性能和使用年限，大幅度增加了路面的养护维修费用。
目前，造价低且不产生反射裂缝的级配碎石柔性基层得到了广泛的关注和应用，但是级配碎石强度低、抗剪切能力小，用于道路基层易产生塑性变形。掺入钢纤维、玻璃纤维等纤维材料可改善级配碎石混合料的强度低问题，但因其掺量低、工艺复杂，对级配碎石强度提高并不显著，且造价高，并未广泛应用。
发明内容
为了解决通过掺入钢纤维、玻璃纤维等纤维材料制备的级配碎石混合料强度不足和造价高的问题，提出一种新型剑麻纤维级配碎石混合料及其制备方法，解决了其强度不足的问题，具有各项性能良好、抗剪切强度高、抗塑性变形能力好和造价低的优点。
本发明所采用的方案为：
本发明提出了剑麻纤维在路用级配碎石方面的应用。
优选的，应用于路用级配碎石的剑麻纤维为原始剑麻纤维经过质量浓度为1％的NaOH溶液浸泡15min后，利用清水洗净并烘干后制得。
本发明还提出一种新型剑麻纤维级配碎石混合料，由以下重量百分比的组分构成：
级配碎石93.2-95％；
剑麻纤维0.5-0.8％；
水4.5-6.0％。
为了使剑麻纤维级配碎石混合料具有良好的力学性能，所述级配碎石的级配范围是：
筛孔尺寸(mm) 31.5 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
上限(mm) 100 100 95 88 82 71 55 40 32 25 20 13 7
下限(mm) 100 90 75 66 58 46 30 18 13 9 6 3 0
。
为了使新型剑麻纤维级配碎石混合料具有良好的力学性能，所述级配碎石的材质为玄武岩石料。
为了使新型剑麻纤维级配碎石混合料具有良好的力学性能，所述剑麻纤维的制备方法为：将长度为1-3cm剑麻纤维用质量浓度为1％的NaOH溶液浸泡15min后，利用清水洗净并烘干。
本发明还提出一种新型剑麻纤维级配碎石混合料的制备方法，包括以下步骤：
1)将原始石料按照全筛孔逐级筛分，将集料从小到大分为单档粒径石料，形成级配碎石；
2)将步骤1)中的级配碎石拌和均匀；
3)向拌和均匀的级配碎石中分三次加入总质量百分比为0.5-0.8％的剑麻纤维，并逐次拌和均匀；
4)确定剑麻纤维级配碎石的最佳含水率和最大干密度；加入最佳含水率的水量，拌和均匀，振动压实成型得到剑麻纤维级配碎石成品。
为了提高剑麻纤维极配碎石的路用性能，
所述步骤3)中剑麻的制备方法为：
将剑麻纤维切割成1-3cm长度，用质量浓度为1％的NaOH溶液浸泡15min后，利用清水洗净并烘干；
所述步骤4)中剑麻纤维级配碎石的最佳含水率为4.5-6.0％；
所述步骤4)中剑麻纤维级配碎石的最大干密度为2.39g/cm3-2.54g/cm3。
为了使新型剑麻纤维级配碎石混合料具有良好的力学性能，所述步骤1)中的级配碎石级配范围是：
筛孔尺寸(mm) 31.5 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
上限(mm) 100 100 95 88 82 71 55 40 32 25 20 13 7
下限(mm) 100 90 75 66 58 46 30 18 13 9 6 3 0
。
为了使新型剑麻纤维级配碎石混合料具有良好的力学性能，所述原始石料为玄武岩石料。
本发明具有以下有益效果：
一、剑麻纤维属于天然资源，原材料廉价易得、制备工艺简单、加工处理方便、环境友好无毒。
二、采用振动压实成型所制得的剑麻纤维级配碎石具有较高的抗剪切能力和承载能力，可减小永久变形，提高柔性基层沥青路面的抗车辙，以及有效避免由于基层开裂引起的反射裂缝。
三、剑麻纤维的加入改善了级配碎石基层的力学性能，可提高柔性基层沥青路面的使用寿命，降低道路后期养护费用的投入，具有良好的经济性和工程应用价值。
具体实施方式
现结合实施例和实验数据对本发明的技术方案进行详细说明，但是本发明不仅限于下述的实施情形。
剑麻纤维是属于天然资源，其经过质量浓度为1％的NaOH溶液浸泡15min后清水洗净并烘干后可以应用于路用级配碎石的改性方面。
实施例1
一种剑麻纤维级配碎石混合料，由以下重量百分比的组分构成：
级配碎石：94.8％；
饮用水：4.7％；
剑麻纤维：0.5％。
上述剑麻纤维的长度为1-3cm，用质量浓度为1％的NaOH溶液浸泡15min后清水洗净并烘干。
上述级配碎石具有以下级配：
剑麻纤维级配碎石的制备方法由以下步骤实现：
(1)原材料选择：
将所用的玄武岩石料按照全筛孔从0.075-31.5mm逐级筛分，将集料从小到大分为单档粒径石料，采用具有以下级配的范围的级配碎石：
(2)将上述级配碎石拌和均匀；
(3)将剑麻纤维切割成1-3cm，用质量浓度为1％的NaOH溶液浸泡15min后清水洗净并烘干；
(4)向拌和均匀的级配碎石中分三次洒入质量百分比为0.5％剑麻纤维，并逐次拌和均匀；
(5)采用振动击实法分别确定剑麻纤维级配碎石的最佳含水率和最大干密度；
(6)加入最佳含水率的水量，拌和均匀，振动压实成型得到剑麻纤维级配碎石成品。
对剑麻纤维级配碎石和普通级配碎石进行力学性能实验，包括劈裂强度和抗剪强度。实验结果如下表：
本发明的剑麻纤维级配碎石，由于粗集料间形成骨架，细集料填充于骨架空隙之中，形成骨架密实结构，再加上剑麻纤维在混合料中起到了加筋的作用，使得剑麻纤维级配碎石的抗剪强度、劈裂强度和CBR值较普通级配碎石都有了很大的提高。
实施例2
一种剑麻纤维级配碎石混合料，由以下质量百分比含量构成：
级配碎石：94.7％；
饮用水：4.8％；
剑麻纤维：0.5％。
上述剑麻纤维的长度为1-3cm，用质量浓度为1％的NaOH溶液浸泡15min后清水洗净并烘干。
上述级配碎石具有以下级配：
本发明提出的剑麻纤维级配碎石的制备方法由以下步骤实现：
(1)原材料选择：
将所用的玄武岩石料按照全筛孔从0.075-31.5mm逐级筛分，将集料从小到大分为单档粒径石料，采用具有以下级配的范围的级配碎石：
(2)将上述级配碎石拌和均匀；
(3)将剑麻纤维切割成1-3cm，用质量浓度为1％的NaOH溶液浸泡15min后清水洗净并烘干；
(4)向拌和均匀的级配碎石中分三次洒入质量百分比为0.6％剑麻纤维，并逐次拌和均匀；
(5)采用振动击实法分别确定剑麻纤维级配碎石的最佳含水率和最大干密度；
(6)加入最佳含水率的水量，拌和均匀，振动压实成型得到剑麻纤维级配碎石成品。
对剑麻纤维级配碎石和普通级配碎石进行力学性能实验，包括劈裂强度和抗剪强度。实验结果如下表：
本发明的剑麻纤维级配碎石，由于粗集料间形成骨架，细集料填充于骨架空隙之中，形成骨架密实结构，再加上剑麻纤维在混合料中起到了加筋的作用，使得剑麻纤维级配碎石的抗剪强度、劈裂强度和CBR值较普通级配碎石都有了很大的提高。
实施例3
一种剑麻纤维级配碎石混合料，由以下质量百分比含量构成：
级配碎石：93.2％；
饮用水：6％；
剑麻纤维：0.8％。
上述剑麻纤维的长度为1-3cm，用质量浓度为1％的NaOH溶液浸泡15min后清水洗净并烘干。
上述级配碎石具有以下级配：
本发明提出的剑麻纤维级配碎石的制备方法由以下步骤实现：
(1)原材料选择：
将所用的玄武岩石料按照全筛孔从0.075-31.5mm逐级筛分，将集料从小到大分为单档粒径石料，采用具有以下级配的范围的级配碎石：
(2)将上述级配碎石拌和均匀；
(3)将剑麻纤维切割成1-3cm，用质量浓度为1％的NaOH溶液浸泡15min后清水洗净并烘干；
(4)向拌和均匀的级配碎石中分三次洒入质量百分比为0.7％剑麻纤维，并逐次拌和均匀；
(5)采用振动击实法分别确定剑麻纤维级配碎石的最佳含水率和最大干密度；
(6)加入最佳含水率的水量，拌和均匀，振动压实成型得到剑麻纤维级配碎石成品。
对剑麻纤维级配碎石和普通级配碎石进行力学性能实验，包括劈裂强度和抗剪强度。实验结果如下表：
本发明的剑麻纤维级配碎石，由于粗集料间形成骨架，细集料填充于骨架空隙之中，形成骨架密实结构，再加上剑麻纤维在混合料中起到了加筋的作用，使得剑麻纤维级配碎石的抗剪强度、劈裂强度和CBR值较普通级配碎石都有了很大的提高。
实施例4
一种剑麻纤维级配碎石混合料，由以下质量百分比含量构成：
级配碎石：95％；
饮用水：4.5％；
剑麻纤维：0.5％。
上述剑麻纤维的长度为1-3cm，用质量浓度为1％的NaOH溶液浸泡15min后清水洗净并烘干。
上述级配碎石具有以下级配：
本发明提出的剑麻纤维级配碎石的制备方法由以下步骤实现：
(1)原材料选择：
将所用的玄武岩石料按照全筛孔从0.075-31.5mm逐级筛分，将集料从小到大分为单档粒径石料，采用具有以下级配的范围的级配碎石：
(2)将上述级配碎石拌和均匀；
(3)将剑麻纤维切割成1-3cm，用质量浓度为1％的NaOH溶液浸泡15min后清水洗净并烘干；
(4)向拌和均匀的级配碎石中分三次洒入质量百分比为0.8％剑麻纤维，并逐次拌和均匀；
(5)采用振动击实法分别确定剑麻纤维级配碎石的最佳含水率和最大干密度；
(6)加入最佳含水率的水量，拌和均匀，振动压实成型得到剑麻纤维级配碎石成品。
对剑麻纤维级配碎石和普通级配碎石进行力学性能实验，包括劈裂强度和抗剪强度。实验结果如下表：
本发明的剑麻纤维级配碎石，由于粗集料间形成骨架，细集料填充于骨架空隙之中，形成骨架密实结构，再加上剑麻纤维在混合料中起到了加筋的作用，使得剑麻纤维级配碎石的抗剪强度、劈裂强度和CBR值较普通级配碎石都有了很大的提高。
实施例5
与实施例1不同的是，本实施例的一种剑麻纤维级配碎石混合料，由以下质量百分比含量构成：
级配碎石：94.4％；
饮用水：5.0％；
剑麻纤维：0.6％。
实施例6
与实施例2不同的是，本实施例的一种剑麻纤维级配碎石混合料，由以下质量百分比含量构成：
级配碎石：93.8％；
饮用水：5.5％；
剑麻纤维：0.7％。

Claims (10)

1.剑麻纤维在路用级配碎石改性方面的应用。
2.根据权利要求1所述的应用于路用级配碎石改性的剑麻纤维，其特征在于，所述剑麻纤维为原始剑麻纤维经过质量浓度为1％的NaOH溶液浸泡15min后，利用清水洗净并烘干后制得。
3.一种剑麻纤维级配碎石混合料，其特征在于，由以下重量百分比的组分构成：
级配碎石93.2-95％；
剑麻纤维0.5-0.8％；
水4.5-6.0％。
4.根据权利要求3所述的一种剑麻纤维级配碎石混合料，其特征在于，所述级配碎石的级配范围是：
5.根据权利要求2所述的一种剑麻纤维级配碎石混合料，其特征在于：所述级配碎石的材质为玄武岩石料。
6.根据权利要求3所述的一种剑麻纤维级配碎石混合料，其特征在于，所述剑麻纤维的制备方法为：将长度为1-3cm的剑麻纤维用质量浓度为1％的NaOH溶液浸泡15min后，利用清水洗净并烘干。
7.一种剑麻纤维级配碎石混合料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将原始石料按照全筛孔逐级筛分，将集料从小到大分为单档粒径石料，形成级配碎石；
2)将步骤1)中的级配碎石拌和均匀；
3)向拌和均匀的级配碎石中分三次加入总质量百分比为0.5-0.8％的剑麻纤维，并逐次拌和均匀；
4)确定剑麻纤维级配碎石的最佳含水率和最大干密度；加入最佳含水率的水量，拌和均匀，振动压实成型得到剑麻纤维级配碎石成品。
8.根据权利要求7所述的一种剑麻纤维级配碎石混合料的制备方法，其特征在于，
所述步骤3)中剑麻的制备方法为：将剑麻纤维切割成1-3cm长度，用质量浓度为1％的NaOH溶液浸泡15min后，利用清水洗净并烘干；
所述步骤4)中剑麻纤维级配碎石的最佳含水率为4.5-6.0％；
所述步骤4)中剑麻纤维级配碎石的最大干密度为2.39g/cm3-2.54g/cm3。
9.根据权利要求8所述的一种剑麻纤维级配碎石混合料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的级配碎石的级配范围是：
10.根据权利要求9所述的一种剑麻纤维级配碎石混合料的制备方法，其特征在于：所述原始石料为玄武岩石料。
CN201910655100.0A 2019-07-19 2019-07-19 一种剑麻纤维级配碎石混合料及其制备方法 Active CN110304896B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910655100.0A CN110304896B (zh) 2019-07-19 2019-07-19 一种剑麻纤维级配碎石混合料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910655100.0A CN110304896B (zh) 2019-07-19 2019-07-19 一种剑麻纤维级配碎石混合料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110304896A true CN110304896A (zh) 2019-10-08
CN110304896B CN110304896B (zh) 2021-10-01

Family

ID=68081649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910655100.0A Active CN110304896B (zh) 2019-07-19 2019-07-19 一种剑麻纤维级配碎石混合料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110304896B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102828455A (zh) * 2012-08-16 2012-12-19 天津市市政工程研究院 一种高性能级配碎石混合料及其制备方法
CN103043952A (zh) * 2013-01-18 2013-04-17 西部中大建设集团有限公司 一种利用剑麻纤维增强改性沥青制备沥青混合料的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102828455A (zh) * 2012-08-16 2012-12-19 天津市市政工程研究院 一种高性能级配碎石混合料及其制备方法
CN103043952A (zh) * 2013-01-18 2013-04-17 西部中大建设集团有限公司 一种利用剑麻纤维增强改性沥青制备沥青混合料的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王东: "剑麻纤维对水稳碎石基层抗裂性能的影响研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110304896B (zh) 2021-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103787605B (zh) 一种橡胶颗粒的改性方法及一种改性橡胶混凝土
CN100369855C (zh) 一种路用再生水泥混凝土及其制备方法
CN110002817A (zh) 一种水泥稳定碎石料及其制备工艺
CN108656342B (zh) 一种水泥稳定碎石混合料加工方法
CN106186945A (zh) 一种再生混凝土及其制备方法
CN107304117A (zh) 一种风电机组塔筒用超高强自密实清水混凝土
CN101381216A (zh) 钢纤维橡胶颗粒改性沥青再生骨料混凝土的制备方法
CN107777967A (zh) 一种抗裂型胶粉水泥稳定碎石混合料及其制备方法
CN1916282A (zh) 粗集料断级配密实水泥稳定粒料的级配方法及其骨架的检验方法
CN111925158B (zh) 持强增韧型半刚性基层路面材料及其制备方法
CN111892346A (zh) 一种环保型改性秸秆纤维再生细骨料水泥基复合材料及其制备方法
CN109574552A (zh) 一种高强度沥青混凝土及其制备工艺
CN108503301A (zh) 一种高强抗裂再生水泥稳定碎石材料及其制备方法
CN107188461A (zh) 一种掺入北美孚玄武岩纤维透水沥青混合料的制备方法
CN112694285A (zh) 排水沥青混合料及其制备方法和应用
CN109180081A (zh) 复合外加剂改性水泥稳定煤矸石混合料及其制备方法
CN107746208A (zh) 一种路用草本植物纤维沥青混合料及其制备方法
CN107265926A (zh) 一种掺入北美孚玄武岩纤维透水沥青混合料
CN109626876A (zh) 一种防裂沥青混凝土及其制备工艺
CN110372295A (zh) 高强度高韧性轻质聚氨酯橡胶桥面铺装材料及其制备
CN110304896A (zh) 一种剑麻纤维级配碎石混合料及其制备方法
CN102351469A (zh) 一种硅类天然矿物的断级配沥青混合料及其制备方法
CN114853390B (zh) 改性乳化沥青冷拌重复再生集料路面修补料及其制备方法
CN114105540B (zh) 一种再生混凝土及其制备方法
CN102584137B (zh) 一种多元低弹模混杂纤维增强再生混凝土制备方法

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