[發明專利]高速鐵路路基瀝青級配碎石及其制備方法

有效

• 申請號: 202010084640.0
• 申請日: 2020-02-10
• 公開（公告）號: CN111268943B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 蔡德鉤;葉陽升;石越峰;樓梁偉;韓自力;魏少偉;閆宏業;姚建平;陳鋒;葉曉宇;李斯;龐帥;馬明正;楊斌;曹淵東;呂宋;張也;謝蛟;周陽宗
• 申請（專利權）人: 北京鐵科特種工程技術有限公司;中國鐵道科學研究院集團有限公司鐵道建筑研究所;中國鐵道科學研究院集團有限公司
• 主分類號: C04B26/26
• 分類號: C04B26/26;E01C7/18;E01C7/26;C04B111/27;C04B111/34
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 郭廣迅

本發明提供一種高速鐵路路基瀝青級配碎石，其包含以下組分：以高速鐵路路基瀝青級配碎石的總質量為準基，85％?90％的骨料、3％?8％的石灰石粉、3.5％?6.0％的SBS改性瀝青和/或SBR改性瀝青、0.1％?1％的瀝青增強劑。本發明還提供一種制備本發明的高速鐵路路基瀝青級配碎石的方法。本發明的高速鐵路路基瀝青級配碎石用于鐵路基床結構，能夠改善鐵路路基的受力，提高路基的承載能力和防排水能力。本發明的高速鐵路路基瀝青級配碎石具有明顯的經濟和社會效益。

技術領域

本發明屬于鐵路工程材料制備技術領域。具體地，本發明涉及高速鐵路路基瀝青級配碎石及其制備方法。

背景技術

目前我國鐵路基床結構主要由基床表層和基床底層組成，其中基床表層采用級配碎石，可細分為Ⅰ型級配碎石和Ⅱ型級配碎石。運營高速鐵路路基的多種病害(如凍脹、翻漿冒泥、濕陷下沉、膨脹上拱等)，與水的影響密切相關，其產生和惡化與水分侵入路基存在直接和間接關系。我國高速鐵路普遍采用以級配碎石或摻水泥級配碎石為基床表層的基床結構，該級配碎石層在服役過程中易形成裂縫且自身有一定滲透性，地表降水將沿裂縫侵入基床結構，容易產生凍脹、翻漿冒泥等病害。瀝青級配碎石具有防水效果好、抗裂性能優良、變形適應性強等特點，是鐵路路基面防水封閉的新方案。

CN107881858A中公開了“一種新型的鐵路基床表層結構及其鋪設方法”，在無砟軌道結構支承層與基床底層之間鋪設由上至下包括瀝青碎石排水層、粘結層、全斷面密實瀝青混凝土防水抗凍層。該專利申請僅面向無砟軌道結構，其主要采用透水性(空隙率較大，通常在7～15％)瀝青混凝土使表水迅速下滲，在通過全斷面密實瀝青混凝土防水抗凍層向兩側排水。在使用過程中，空隙率過大會加劇瀝青混凝土的水損害和老化現象，即出現松散、剝落等病害；此外，隨著服役年限的增加，原本用于表水快速下滲的大空隙，會被灰塵、土等雜物封堵，造成排水效果減弱，進而影響鐵路的防排水效果，甚至嚴重威脅列車的安全運營。

發明內容

本發明的目的在于提供一種改善鐵路路基的受力、提高路基的承載能力和防排水能力的高速鐵路路基瀝青級配碎石。

本發明的上述目的是通過如下技術方案實現的。

在本發明的上下文中，術語“骨料”是指包括細骨料和粗骨料的粒料，其在混合料中起骨架和填充作用，包括碎石、礫石、機制砂、石屑、砂等。所述粗骨料是指粒徑大于2.36mm的碎石、破碎礫石、篩選礫石和礦渣等；所述細骨料是指粒徑小于2.36mm的天然砂、人工砂(包括機制砂)及石屑等。

在本發明上下文中，術語“瀝青增強劑”是申請號為201711236017.7的專利申請中公開的“瀝青混凝土用骨料界面增強劑”，其通過引用整體并入本文。

第一方面，本發明提供一種高速鐵路路基瀝青級配碎石，其包含以下組分：

以高速鐵路路基瀝青級配碎石的總質量為準基，85％-90％的骨料、3％-8％的石灰石粉、3.5％-6.0％的SBS改性瀝青和/或SBR改性瀝青、0.1％-1％的瀝青增強劑。

第二方面，本發明提供一種制備本發明的高速鐵路路基瀝青級配碎石的方法，其包括以下步驟：

(1)將SBS改性瀝青和/或SBR改性瀝青、骨料、石灰石粉分別預熱，得到預熱的SBS改性瀝青和/或SBR改性瀝青、預熱的骨料、預熱的石灰石粉；

(2)將瀝青增強劑和所述預熱的骨料混合均勻；

(3)然后，加入所述預熱的SBS改性瀝青和/或SBR改性瀝青，繼續混合均勻；

(4)然后，加入所述預熱的石灰石粉，繼續混合均勻得到高速鐵路路基瀝青級配碎石。

優選地，在本發明所述的方法中，所述步驟(1)中的將SBS改性瀝青和/或SBR改性瀝青預熱所采用的條件是：預熱溫度為155～175℃，預熱時間為1～4h。