[发明专利]一种高速公路半刚性基层材料及制备工艺

权利要求书

1.一种高速公路半刚性基层材料的制备工艺，其特征在于，包括如下质量分数的材料：稳定混合料40～60份，混合集料100～150份，水泥粉煤灰碎石50～70份，颗粒沥青30～50份，早强剂10～20份，高弹性纤维30～40份，石英碎石40～60份，抗收缩添加剂10～16份，水泥土30～40份，聚合物混凝土40～50份，盐类添加物10～30份，具体包括如下步骤：

步骤100、按照配比将原料分为四组，并且分别通过相应的制备工艺获得相对应的基料、抗收缩料、应力改变剂和耐久改性剂，各组的组成及制备工艺为：

按照配比比例混合稳定混合料、混合集料、颗粒沥青、石英碎石，先加入稳定混合料和颗粒沥青混合，之后加入石英碎石和混合集料填充，煅烧混合物至300℃维持20～30min，得到基料；

将水泥土球磨30～50min得到直径小于1mm的水泥土颗粒粉，煅烧至500℃保持1～2h，冷却至室温得到活性水泥土颗粒粉，将得到的活性水泥土颗粒粉加入水中搅拌混合得到混合浆料，均匀加入高弹性纤维于混合浆料中，搅拌加热并观察直至无明显气泡产生，再加入抗收缩添加剂并持续搅拌20～30min，加热蒸干时水分，直至混合物中含水量降低至30%以下得到抗收缩剂；

按照配比比例混合聚合物混凝土和早强剂，搅拌至粉砂状得到应力改变剂；

按照配比比例混合水泥粉煤灰碎石和盐类添加物，加水混合至砂浆状得到耐久改性剂；

步骤200、向基料中加水混合至半粘结状态，并且逐次向其中加入应力改变剂，在加入应力改变剂时控制搅拌的理化条件直至搅拌混合形成砂浆状得到初级配料；

步骤300、对初级配料逐次顺序加入抗收缩剂和耐久改性剂进行多级发育得到多级成品材料，并且按照级序逐次进行铺设，多级发育过程为：

一级发育：对初级配料首先进行溶胀，并且将溶胀后的初级配料输入发育罐中，保持发育罐内的温度为100~120℃，并且持续搅拌，在搅拌的过程中分多次向其中加入等量的抗收缩剂，保持该稳定的发育环境2~3h得到混合液，并且将该混合液按照比例分为两份；

二级发育：将上述其中一份的混合液中通入足量的氮气或者二氧化碳，保持发育罐内的温度为150~200℃，并且持续搅拌，在搅拌的过程中加入耐久改性剂，并且与此同时按照加入的耐久改性剂1:5的质量比加入天然沥青，保持该稳定的发育环境1~2h得到另外一种混合液，并将该混合液也按照比例分为两份；

多级发育：将上述其中一份的混合液通过50目的筛网过滤除去其中不能溶解的混合物，并且升高该混合液的温度至200~240℃，持续搅拌，在搅拌的过程中向其中加入抗收缩剂和天然沥青，保持该发育环境1~2h得到混合液，多次重复该步骤获得多级成品材料。

2.根据权利要求1所述的一种高速公路半刚性基层材料的制备工艺，其特征在于：所述混合集料由花岗岩、玄武岩、石灰石、白云石和云母粒混合而成，其按照质量分数比例组成为（7～10）:（10～16）:（12～14）:（8～11）:（6～9）。

3.根据权利要求1所述的一种高速公路半刚性基层材料的制备工艺，其特征在于：所述稳定混合料包括破碎卵石、天然砂、粗骨料、增强添加剂和生石灰石，其中破碎卵石的粒径组成包括粒径10～20mm、粒径20～25mm、粒径25～30mm和粒径35～40mm，且粒径10～20mm、粒径20～25mm、粒径25～30mm和粒径35～40mm的质量比为10:（20～30）:15:10。

4.根据权利要求1所述的一种高速公路半刚性基层材料的制备工艺，其特征在于：所述抗收缩添加剂包括聚醋酸乙烯酯、聚乙烯、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯，其中聚醋酸乙烯酯、聚乙烯、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的组成比例为（12～16）:30:30:（24～28）。

5.根据权利要求1所述的一种高速公路半刚性基层材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤200中具体过程为：

首先，将基料加入封闭容器并加水至搅拌至半粘结状态，以无明显凝结为准；

其次，逐次向其中加入应力改变剂，以1000r～2000r/min的转速持续搅拌至砂浆状，使原料处于活动状态；

然后将混合物加热至50～70℃，并加入碱性盐类物至混合物中改变PH值，直至PH达到8以上。