[發明專利]一種針對高寒高海拔地域道路水穩基層抗裂的混合料

有效

• 申請號: 201610642233.0
• 申請日: 2016-08-08
• 公開（公告）號: CN106277968B
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 韓森;胡祥;陶良
• 申請（專利權）人: 中鐵二局集團有限公司;中鐵二局第五工程有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B22/14
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 熊曉果;韓洋

本發明公開了一種水穩基層混合料，包括重量百分比的以下組分：碎石75%~85%，天然砂5%~10%，水泥3%~6%，元明粉5%~10%，硫酸鋁1.5%~4%；所述的碎石：集料壓碎值不大于28%，針片狀含量不大于15%，小于0.6mm的集料塑性指數小于4%。本發明的水穩基層混合料針對高寒高海拔的特點設計，有效的在降低了平均溫縮系數和平均干縮系數，同時可以滿足混合料抗壓強度、劈裂強度及疲勞性能的要求，有助于防止高寒高海拔地區水穩基層的開裂問題，減少高寒高海拔地區路面的反射裂縫數量效果顯著，適用于我國西藏高原地域的道路基層建設。

技術領域

本發明屬于公路工程技術領域，涉及一種抗裂混合料，特別是針對高寒高海拔地域水穩基層抗裂混合料。

背景技術

以水泥穩定碎石基層為代表的半剛性基層具有板體性強、力學性能優良的特點。水穩碎石基層原材料豐富，工程造價低，并能提高路面結構的強度和承載能力，使其較其他路面結構有著不可替代的優越性。

熱脹冷縮是材料的普遍物理屬性，半剛性基層材料和瀝青路面材料的性質不可避免的都要受到環境因素的影響，在一定條件下基層裂縫是不可避免的。收縮裂縫產生的危害有：1）外界水分通過裂縫滲入會引起基層的沖刷、唧泥；2）較多的路面裂縫會破壞路面結構的整體性，改變受力狀態，降低路面使用品質與壽命。在實際應用中，半剛性基層瀝青路面開裂現象十分普遍。大部分瀝青路面裂縫是由于半剛性基層首先開裂，進而導致瀝青面層開裂的反射裂縫。初期的反射裂縫，只是影響路面美觀，降低平整度，對行車并無明顯影響，但反射裂縫會在行車荷載和水等外界因素作用下急速發展，不僅使行車質量明顯下降還會破壞路面結構。所以，研究和解決半剛性基層瀝青路面反射裂縫問題，對于提高半剛性基層瀝青路面的使用性能十分重要。我國地處世界歐亞大陸板塊的東部，是季風氣候最典型、最強烈的大陸，特別是在高寒高海拔的西藏等高原高寒地區，各等級公路半剛性基層瀝青路面反射裂縫都十分嚴重。

西藏自治區位于我國的西南部，屬于高寒高海拔地域，介于北緯26°52′～36°32′，東經78°24′～99°06′之間，是青藏高原的主體部分。西藏地區平均海拔4000米以上，由于海拔高，西藏地區的地面氣溫遠比同緯度平原地區低，年均氣溫在-2.8～12.0℃之間，部分地區年極端低溫達零下40℃。同時，西藏地區氣溫還存在日較差大的特點，阿里高原、藏北高原和雅魯藏布江的年平均氣溫日較差在15℃以上，南部邊緣地區的聶拉木為全區最低，但仍達到10.1℃，而成都、長沙、南昌的年均溫度日較差僅為7℃。

目前國內外抑制或減緩半剛性基層開裂及反射裂縫形成的措施主要有：

一、提高瀝青面層厚度，隨著瀝青面層厚度的增加，反射裂縫可得到一定程度的抑制，但車轍問題卻變得嚴重。

二、在滿足強度要求的前提下，盡量限制水泥用量，并選用低標號、干縮性小的水泥，但收效有限。

三、采用土工織物中間層，主要品種為編織尼龍、無紡聚丙烯、玻璃纖維等，其中無紡聚丙烯的效果最好，但總的研究結果表明抗裂效果有好有壞。

四、國外曾有使用SBS和EVA橡膠瀝青應力吸收中間層來防止反射裂縫的案例，但國內有研究表明該方法對5cm厚瀝青面層不具有明顯抗裂效果。

西藏地區平均氣溫較低，且日溫差較大，半剛性基層每日處在因溫度循環而產生較大的溫度應力作用中，從而導致半剛性基層易產生低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫。這種裂縫會隨著道路齡期的增長而增加，裂縫頂端還會產生較大的拉應力集中，造成基層裂縫沿面層底部向上反射直到貫通。而針對高寒高海拔地區的半剛性基層抗裂的混合料設計對西藏地區基層建設具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中所存在的半剛性基層開裂及反射裂縫形成的問題，提供一種針對高寒高海拔地域的水穩基層混合料。特別能夠適用于高海拔、高寒、大溫差的西藏地區，實現改善水穩基層的抗裂性能。本發明同時提供了詳細的配制設計方法，實現本發明所述的水穩基層混合料的配制。