[发明专利]一种SBR水泥稳定碎石基层材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及道路半刚性基层材料改善技术领域，旨在发明一种聚合物水泥稳定碎石基层材料。

背景技术

目前半刚性基层的开裂问题已引起国内外工程界的广泛关注，国内很多知名科研单位如：交通部公路科研所、第一公路勘察设计院、西安公路交通大学、同济大学等都曾就半刚性基层开裂问题提出了不少改进的措施，取得了一定的成果。

具体措施主要集中在以下几个方面：

①针对路面结构设计；

②针对基层材料本身；

③针对半刚性基层和沥青面层之间的设置及施工工艺；

④针对沥青面层材料本身。

从基层材料本身入手，可以通过进行材料的合理组成设计，调整结合料用量与配比，增加粗骨料含量并严格设计级配，甚至采用间断级配，以尽可能减小其收缩系数，提高其强度，增加半刚性基层材料的抗开裂性能。英国就有通过维持良好的集料嵌锁，将裂缝宽度控制在一定范围内，使荷载传递能力达到最大的所谓开裂控制方法。在国内有很多院校和研究机构对此做了大量的试验研究。蒋应军等在“密实骨架结构水泥稳定碎石路而配合比设计方法及抗开裂性能”一文中通过骨架密实级配水泥稳定碎石与常规级配水泥稳定碎石比较，得出骨架密实级配水泥稳定碎石具有优良的抗开裂性能和力学性能，不但减轻了沥青路面的裂缝率，而且也提高了路而的承载力，从而提高了沥青路而的耐久性。长安大学的杨红辉在“掺膨胀剂及纤维水泥稳定碎石抗开裂性能研究”中指出膨胀剂能有效抑制水泥稳定碎石早期干缩裂缝，聚丙烯纤维既能有效减小水泥稳定碎石干缩裂缝，又能有效抑制其温缩裂缝。南京林业大学的张澎在“掺钢渣的水泥稳定碎石性能的研究”中分析不同粒径的钢渣和不同的掺量对水泥稳定碎石的力学性能和干燥收缩性能的影响，最后得出钢渣对水泥稳定碎石的干燥收缩有显著的影响，并提出了相应的建议。

众所周知，聚合物已大量用于道路沥青、水泥混凝土的改性及水泥混凝土路面的快速修补中，且已经取得了一系列显著的成果，是一个非常前沿的研究方向。目前用于改性水泥混凝土的聚合物主要有四种：水溶性聚合物、液体聚合物、可再分散聚合物粉料和聚合物胶乳(或分散体)。国内外用于水泥混凝土改性最多、效果最好的聚合物当属聚合物胶乳。

对于聚合物在水泥稳定碎石中的运用，目前在国内外学术界尚未见报道。从机理上讲，在聚合物水稳碎石中，水泥水化吸收了聚合物颗粒中所含的水分，失水后的聚合物成为胶状膜层分布在整个水稳碎石硬化体中，使水稳碎石中的缺陷和微裂缝被填充，也就是说通过聚合物的掺入能在水泥基为胶结材料的刚性无机的空间架内形成有机的、弹性连续的聚合物膜，由于聚合物膜层具有较高的抗拉强度和变形能力，可吸收缺陷和微裂缝在硬化水稳碎石中扩展所需的断裂能，因此，有效地延缓了微裂缝的扩散速率，改善了水稳碎石的力学性能，提高了其抗弯、抗拉强度。对于实际工程或实验室中聚合物水稳碎石能否达到预想机理中表述的技术性能，是否具有推广的价值等等，国内尚未有研究报道和相关成果。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有优良抗开裂性能的SBR水泥稳定碎石基层材料及其制备方法。

具有优良抗开裂性能的SBR水泥稳定碎石基层材料，包括水泥、水和SBR胶乳。

其中，SBR胶乳与水泥的质量比是10～15：100。

水与水泥的质量比是101.9～98.2：100。

具有优良抗开裂性能的SBR水泥稳定碎石基层材料的制备方法是：先将SBR胶乳与水混合后，再与水泥与集料混合，经搅拌制成。

本发明结合了聚合物所具有的优点及水稳碎石目前所具有的抗开裂性能较差的缺点，选用在水泥混凝土改性中已取得较大进展的SBR胶乳作为改性剂，采用本发明能获得性能优良的新型水泥稳定碎石材料，可使所形成的水泥稳定碎石材料性能达到交通部《公路基层施工技术规范》技术要求，其路用性能优良，各项技术指标均优于现有水泥稳定碎石基层材料，特别是其抗开裂性能，其抗弯拉、间接抗拉、温度收缩、干燥收缩、水稳定性等性能相比较水泥稳定碎石材料都有较大幅度的提高。

具体实施方式

1、备料：

分别称取水泥100kg、SBR胶乳10kg时，称取水101.9kg。

分别称取水泥100kg、SBR胶乳15kg时，称取水100.3kg。

2、制备方法步骤：

先将SBR胶乳与水混合后，与水泥再混合，经搅拌制成SBR水泥稳定碎石。

3、应用：

将以上SBR水泥稳定碎石辅设在基层上，在标准养护条件下进行养护。