CN111138143A - 一种新型道路基层结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型道路基层结构，包括上基层（3）和下基层（4），其特征在于：基层强度为6.0‑9.0MPa，上基层（3）为废弃橡胶改性水泥稳定碎石，下基层（4）为水泥稳定碎石，上基层（3）按重量百分比，矿料配合比为：10‑30mm碎石、10‑20mm碎石、5‑10mm碎石、石硝、废弃橡胶粉的组成比例为15%‑25%、20%‑27%、15%‑25%、17%‑21%、2%‑12%；按矿料总重量的5%‑10%的剂量添加水泥，上基层（3）厚度为15‑25cm，下基层（4）按重量百分比，矿料配合比为：10‑30mm碎石、10‑20mm碎石、5‑10mm碎石、石硝的组成比例为15%‑25%、20%‑27%、15%‑25%、23%‑33%；按矿料总重量的5‑7%的剂量添加水泥，下基层（4）厚度为15‑25cm。本发明可减少沥青面层底部拉应力和拉应变，降低对车轮的敏感性，减少下基层开裂引发反射裂缝，降低沥青面层出现裂缝。
Description
技术领域
本发明属于道路工程技术领域，尤其涉及一种新型道路基层结构。
背景技术
道路包括有沥青面层、过渡层、上基层、下基层、底基层及土基层，通常，我们称上基层和下基层为基层。上基层或下基层有时为同一材料组成，有时为不同材料组成。上基层或下基层为不同材料组成的为复合基层。复合基层上部柔下部刚，属倒装结构，是道路基层发展的趋势。常见的复合基层主要有沥青碎石与半刚性基层的复合、级配碎石与半刚性基层的复合等两种形式。在上述两种形式的复合基层中，沥青碎石、级配碎石均是应力吸收层，主要是吸收路面上部荷载，减缓下基层开裂引发反射裂缝，避免沥青面层开裂。但是无论沥青碎石还是级配碎石，二者均属于松散结构，不传递拉应力和拉应变。因此，在使用沥青碎石、级配碎石的复合基层中，沥青面层弯矩增大，容易造成沥青面层底部拉应力和拉应变增大，进而引发面层开裂。在水泥稳定碎石中掺加一定量的废弃橡胶粉，改善了水泥稳定碎石的性能，废弃橡胶粉改性水泥稳定碎石的韧性和延性大，具有一定的柔性特性，且属于连续结构。废弃橡胶粉改性水泥稳定碎石与水泥稳定碎石等半刚性基层复合，可有效克服沥青碎石、级配碎石等不传递拉应力和拉应变的性能缺陷，减少沥青面层底部拉应力和拉应变，抑制沥青面层开裂。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型道路基层结构，包括上基层和下基层。本发明是使用废弃橡胶粉改性水泥稳定碎石代替级配碎石或沥青碎石，作为上基层。相对于级配碎石或沥青碎石，由于废弃橡胶粉改性水泥稳定碎石属于连续性结构，传力效果好，因此沥青面层底部拉应力和拉应变减小。同时，由于废弃橡胶粉在基层中具有吸收能量的作用，因此废弃橡胶粉改性水泥稳定碎石具有应力吸收层功能，能够吸收路面上部荷载，减少下基层开裂引发反射裂缝。再有，废弃橡胶粉掺入水泥稳定碎石中，水泥稳定碎石对车轮的敏感性降低。基于上述分析，本发明的目的是这样实现的：本发明涉及一种新型道路基层结构，包括上基层3和下基层4，其中上基层3包括有10-30mm石子、10-20mm石子、5-10mm石子、石硝及水泥，下基层包括有10-30mm石子、10-20mm石子、5-10mm石子、石硝及水泥，其特征在于：设计复合基层强度为6.0-9.0MPa，上基层3为废弃橡胶改性水泥稳定碎石，下基层4为水泥稳定碎石，上基层3按重量百分比，矿料配合比为：10-30mm碎石、10-20mm碎石、5-10mm碎石、石硝、废弃橡胶粉的组成比例为15%-25%、20%-27%、15%-25%、17%-21%、2%-12%；按矿料总重量的5%-10%的剂量添加水泥，水泥类型和强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，橡胶粉粒径为40目-60目，上基层3厚度为15-25cm，下基层4按重量百分比，矿料配合比为：10-30mm碎石、10-20mm碎石、5-10mm碎石、石硝的组成比例为15%-25%、20%-27%、15%-25%、23%-33%；按矿料总重量的5-7%的剂量添加水泥，水泥类型和强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，下基层厚度为15-25cm。
废弃橡胶粉在水泥稳定碎石中的使用方法为：废弃橡胶粉取代水泥稳定碎石中的部分石硝。废弃橡胶粉改性水泥稳定碎石的制备方法为：废弃橡胶粉取代部分石硝后，确定掺入废弃橡胶粉后的最佳含水率和最大干密度；在此条件下，优化水泥剂量，使其强度满足设计强度要求。
本发明通过在水泥稳定碎石上基层中掺入废弃橡胶粉，可减少沥青面层底部拉应力和拉应变，降低对车轮的敏感性，同时可作为应力吸收层吸收上部荷载，减少下基层开裂引发反射裂缝，协同降低沥青面层出现裂缝。
附图说明
图1是道路的结构示意图。
图中，1、沥青面层，2、过渡层，3、上基层，4、下基层，5、底基层，6、土基层。
具体实施方式
本发明涉及一种新型道路基层结构，包括上基层3和下基层4，其中上基层3包括有10-30mm石子、10-20mm石子、5-10mm石子、石硝及水泥，下基层包括有10-30mm石子、10-20mm石子、5-10mm石子、石硝及水泥，其特征在于：设计复合基层强度为6.0-9.0MPa，上基层3为废弃橡胶改性水泥稳定碎石，下基层4为水泥稳定碎石，上基层3按重量百分比，矿料配合比为：10-30mm碎石、10-20mm碎石、5-10mm碎石、石硝、废弃橡胶粉的组成比例为15%-25%、20%-27%、15%-25%、17%-21%、2%-12%；按矿料总重量的5%-10%的剂量添加水泥，水泥类型和强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥；橡胶粉粒径为40目-60目，上基层3厚度为15-25cm，下基层4按重量百分比，矿料配合比为：10-30mm碎石、10-20mm碎石、5-10mm碎石、石硝的组成比例为15%-25%、20%-27%、15%-25%、23%-33%；按矿料总重量的5-7%的剂量添加水泥，水泥类型和强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，下基层厚度为15-25cm。
实例1：设计复合基层强度为6.0MPa，上基层3为废弃橡胶改性水泥稳定碎石，厚度为20cm，下基层4为水泥稳定碎石，上基层3厚度为20cm，上基层3按重量百分比，矿料配合比为：10-30mm碎石、10-20mm碎石、5-10mm碎石、石硝、废弃橡胶粉的组成比例为25%、27%、25%、17%、6%；废弃橡胶粉为40目，废弃橡胶粉取代部分石硝；按矿料总重量的8%的剂量添加水泥，水泥类型和强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥；下基层4按重量百分比，矿料配合比为：10-30mm碎石、10-20mm碎石、5-10mm碎石、石硝的组成比例为25%、27%、25%、23%；按矿料总重量的5%的剂量添加水泥，水泥类型和强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，下基层厚度为15-25cm。
实例2：设计一种复合基层强度为7.0MPa，其中上基层3为废弃橡胶改性水泥稳定碎石，厚度为20cm，下基层4为水泥稳定碎石，厚度为20cm，上基层按重量百分比为：10-30mm碎石、10-20mm碎石、5-10mm碎石、石硝、废弃橡胶粉的组成比例为25%、27%、25%、19%、4%；废弃橡胶粉粒径为40目，废弃橡胶粉取代部分石硝；按矿料总重量的9%的剂量添加水泥，水泥类型和强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥；下基层4按重量百分比，矿料配合比为： 10-30mm碎石、10-20mm碎石、5-10mm碎石、石硝的组成比例为25%、27%、25%、23%；水泥剂量为5.5%，水泥类型和强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥。
实例3：设计一种复合基层强度为8.0MPa，其中上基层3为废弃橡胶改性水泥稳定碎石，厚度为20cm，下基层4为水泥稳定碎石，厚度为20cm，上基层3按重量百分比为：10-30mm碎石、10-20mm碎石、5-10mm碎石、石硝、废弃橡胶粉的组成比例为25%、27%、25%、21%、2%；按矿料总重量的10%的剂量添加水泥，水泥类型和强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥；下基层4按重量百分比，矿料配合比为：10-30mm碎石、10-20mm碎石、5-10mm碎石、石硝的组成比例为25%、27%、25%、23%；按矿料总重量的6%的剂量添加水泥，水泥类型和强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥。
Claims (5)
1.一种新型道路基层结构，包括上基层（3）和下基层（4），其中上基层（3）包括有10-30mm石子、10-20mm石子、5-10mm石子、石硝及水泥，下基层（4）包括有10-30mm石子、10-20mm石子、5-10mm石子、石硝及水泥，其特征在于：基层强度为6.0-9.0MPa，上基层（3）为废弃橡胶改性水泥稳定碎石，下基层（4）为水泥稳定碎石，上基层（3）按重量百分比，矿料配合比为：10-30mm碎石、10-20mm碎石、5-10mm碎石、石硝、废弃橡胶粉的组成比例为15%-25%、20%-27%、15%-25%、17%-21%、2%-12%；按矿料总重量的5%-10%的剂量添加水泥，水泥类型和强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，橡胶粉粒径为40目-60目，上基层（3）厚度为15-25cm，下基层（4）按重量百分比，矿料配合比为：10-30mm碎石、10-20mm碎石、5-10mm碎石、石硝的组成比例为15%-25%、20%-27%、15%-25%、23%-33%；按矿料总重量的5-7%的剂量添加水泥，水泥类型和强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，下基层（4）厚度为15-25cm。
2.按照权利要求1所述的新型道路基层结构，其特征在于：基层强度为6.0MPa，上基层（3）为废弃橡胶改性水泥稳定碎石，厚度为20cm，下基层（4）为水泥稳定碎石，上基层（3）厚度为20cm，上基层（3）按重量百分比，矿料配合比为：10-30mm碎石、10-20mm碎石、5-10mm碎石、石硝、废弃橡胶粉的组成比例为25%、27%、25%、17%、6%；废弃橡胶粉为40目，废弃橡胶粉取代部分石硝；按矿料总重量的8%的剂量添加水泥，水泥类型和强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，下基层（4）按重量百分比，矿料配合比为：10-30mm碎石、10-20mm碎石、5-10mm碎石、石硝的组成比例为25%、27%、25%、23%；按矿料总重量的5%的剂量添加水泥，水泥类型和强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，下基层（4）厚度为15-25cm。
3.按照权利要求1所述的新型道路基层结构，其特征在于：基层强度为7.0MPa，其中上基层（3）为废弃橡胶改性水泥稳定碎石，厚度为20cm，下基层（4）为水泥稳定碎石，厚度为20cm，上基层按重量百分比为：10-30mm碎石、10-20mm碎石、5-10mm碎石、石硝、废弃橡胶粉的组成比例为25%、27%、25%、19%、4%；，废弃橡胶粉粒径为40目，废弃橡胶粉取代部分石硝；按矿料总重量的9%的剂量添加水泥。
4.下基层（4）按重量百分比，矿料配合比为： 10-30mm碎石、10-20mm碎石、5-10mm碎石、石硝的组成比例为25%、27%、25%、23%；水泥剂量为5.5%，水泥类型和强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥。
5.按照权利要求1所述的新型道路基层结构，其特征在于：基层强度为8.0MPa，其中上基层（3）为废弃橡胶改性水泥稳定碎石，厚度为20cm，下基层（4）为水泥稳定碎石，厚度为20cm，上基层（3）按重量百分比为：10-30mm碎石、10-20mm碎石、5-10mm碎石、石硝、废弃橡胶粉的组成比例为25%、27%、25%、21%、2%；按矿料总重量的10%的剂量添加水泥，水泥类型和强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，下基层（4）按重量百分比，矿料配合比为：10-30mm碎石、10-20mm碎石、5-10mm碎石、石硝的组成比例为25%、27%、25%、23%；按矿料总重量的6%的剂量添加水泥，水泥的标号为42.5的普通硅酸盐水泥。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200512 |
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