CN101660287A - 多尺度纤维增强水泥稳定碎石路面基层材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种掺加微钢纤维等不同长度纤维增强的水泥稳定碎石路面基层材料，比柔性纤维更能改善水泥稳定碎石基层材料性能的方法，有效提高路面基层材料的抗收缩开裂能力和力学性能；本发明的多尺度纤维增强水泥稳定碎石路面基层材料，包括水泥稳定碎石，还包括多尺度纤维材料，所述多尺度纤维材料包括微钢纤维和玻璃纤维，微钢纤维和玻璃纤维的掺量分别为0.8－1.2kg/m3；本发明采用多尺度短纤维，拌和物工作性好，纤维分散均匀，容易满足施工要求，并且由于纤维掺量降低，有效降低材料成本，而短切玻璃纤维的加入，在基层材料裂缝扩展过程中，使其形成众多微裂缝，进一步有效提高基层材料抗冲击能力，增大断裂能量。
Description
技术领域
本发明涉及建设建筑材料技术领域，具体涉及一种水泥稳定碎石路面基层材料。
背景技术
水泥稳定碎石半刚性基层材料具有承载力高、刚度大、整体性好、水稳性好和抗行车疲劳性能好等优点，是目前我国高等级公路路面结构的主要形式。然而，由于水泥稳定碎石半刚性基层材料脆性大、抗变形能力低，在温、湿度变化情况下，容易产生收缩裂缝，并反射到沥青面层，形成“反射裂缝”，导致路面过早破坏，影响路面的使用性能，缩短公路的使用寿命。随着半刚性基层沥青路面的大量使用，裂缝问题成为该路面结构形式的主要缺陷。
对水泥稳定碎石半刚性基层提出合理的改善措施以延长公路使用寿命具有十分重要的意义。通过改进基层材料组成减少“反射裂缝”是我国目前研究的热点，已经有非常多的尝试与研究。例如：公开号为CN1916282A的中国发明专利申请公布说明书所公开的粗集料断级配密实水泥稳定粒料的级配方法及其骨架的检验方法，公开号为CN101323512A的中国发明专利申请公布说明书所公开的一种防治沥青路面反射裂缝的方法等。但作为预防混凝土类材料收缩开裂的两个主要措施：纤维增强和添加减缩剂，在水泥稳定碎石基层材料中的应用研究却较少。在纤维增强方面，现有的研究仅采用聚丙烯纤维，例如：聚丙烯纤维水泥稳定碎石收缩性能[刊号1671-1637(2008)04-0030-05]，但都没有涉及钢纤维，更没有考虑采用多尺度纤维增强。
发明内容
有鉴于此，为了解决上述问题，本发明提供了一种掺加微钢纤维等不同长度纤维增强的水泥稳定碎石路面基层材料，比柔性纤维更能改善水泥稳定碎石基层材料性能的方法，有效提高路面基层材料的抗收缩开裂能力和力学性能。
本发明的目的是这样实现的：多尺度纤维增强水泥稳定碎石路面基层材料，包括水泥稳定碎石，还包括多尺度纤维材料，所述多尺度纤维材料包括微钢纤维和玻璃纤维，微钢纤维和玻璃纤维的掺量分别为0.8-1.2kg/m3。
进一步，所述微钢纤维直径0.1-0.2mm、长度10-20mm，抗拉强度≥600MPa，伸长率≥35％；
进一步，所述玻璃纤维直径0.02-0.1mm，长度5mm，抗拉强度≥1.0GPa，极限延伸率≥3.0％；
进一步，所述水泥稳定碎石由凝胶材料、骨料和水组成；
进一步，所述凝胶材料为水泥，含量为90～110Kg/m3，骨料为石屑，含量为2100～2200Kg/m3；
进一步，每立方米多尺度纤维增强水泥稳定碎石路面基层材料中微钢纤维掺量为1.0kg、玻璃纤维掺量为1.2kg。
水泥稳定碎石是一种以粗骨料为骨架，以水泥为填充的脆性材料，由于它本身的抗拉能力差，延性很小，并且存在天然的裂纹缺陷，在收缩应力作用下易于开裂，所以通过一定的手段来提高材料的抗拉性能和韧性，使材料的延性增强变得非常重要，而纤维的掺入对水泥稳定碎石材料具有明显的增强阻裂作用。
本发明采用上述技术方案后，主要有以下技术效果：
(1)与普通水泥稳定碎石相比，本发明提高了基层材料的抗拉强度，增大了裂缝扩展所消耗的能量，在产生微裂缝后纤维能继续抵抗外力的拉拔作用，使材料的韧性增强，抗冲击能力提高，有助于减少反射裂缝；同时材料抗冻性、耐疲劳性能等也得到改善，改善路面结构性能。
(2)与聚丙烯纤维水泥稳定碎石相比，本发明不仅提高路面基层的韧性，还能使材料的抗拉强度有较大提高。
(3)与普通钢纤维增强混凝土材料相比，本发明采用微钢纤维，拌和物工作性好，纤维分散均匀，容易满足施工要求，并且由于纤维掺量降低，有效降低材料成本，能够被推广应用。
(4)而短切玻璃纤维的加入，在基层材料裂缝扩展过程中，使其形成众多微裂缝，进一步有效提高基层材料抗冲击能力，增大断裂能量。
具体实施方式
本发明的多尺度纤维增强水泥稳定碎石路面基层材料，是在传统的水泥稳定碎石路面基层材料中加入0.8-1.2kg/m3的微钢纤维和0.8-1.2kg/m3的玻璃纤维，所述微钢纤维直径0.1-0.2mm、长度10-20mm，抗拉强度≥600MPa，伸长率≥35％，所述玻璃纤维直径0.02-0.1mm，长度5mm，抗拉强度≥1.0GPa，极限延伸率≥3.0％；水泥稳定碎石由凝胶材料、骨料和水组成，其中凝胶材料可采用水泥，通常用量为90～110Kg/m3，优选为32.5普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，骨料为石屑，通常用量为2100～2200Kg/m3。
以下给出本发明微钢纤维增强水泥稳定碎石路面基层材料的几个实施例，由于石屑与水泥的用量也会影响性能数据，而本发明的目的是利用微钢纤维和玻璃纤维来提高路面基层材料的抗收缩开裂能力和力学性能，因此在下述实施例中，每立方米多尺度纤维增强水泥稳定碎石路面基层材料均使用100kg水泥、2200kg石屑，以便对照性能数据：
实施例1
每立方米本实施例的多尺度纤维增强水泥稳定碎石路面基层材料中掺入微钢纤维0.8kg、玻璃纤维1.2kg。
实施例2
每立方米本实施例的多尺度纤维增强水泥稳定碎石路面基层材料中掺入微钢纤维1.2kg、玻璃纤维0.8kg。
实施例3
每立方米本实施例的多尺度纤维增强水泥稳定碎石路面基层材料中掺入微钢纤维1.0kg、玻璃纤维1.0kg。
实施例4
每立方米本实施例的多尺度纤维增强水泥稳定碎石路面基层材料中掺入微钢纤维1.1kg、玻璃纤维0.9kg。
实施例5
每立方米本实施例的多尺度纤维增强水泥稳定碎石路面基层材料中掺入微钢纤维1.0kg、玻璃纤维1.2kg。
对照实施例
本实施例为未掺加纤维材料的水泥稳定碎石路面基层材料，包括100kg/m3的水泥和2200kg/m3的石屑。
对以上各实施例，按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTJ 057-94)中的无机结合料稳定土的击实试验方法(T0804-94)进行击实试验确定出最大干密度和最佳含水量，将每立方米水泥稳定碎石按设计配合比称量备料，拌和过程中，先将纤维、石屑和水泥干拌均匀，然后加水拌和均匀形成混合料，试件经成型养护后，通过检测试件，得到以下实验数据：
| 对照实施例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
| 无侧限抗压强度(7d)/MPa | 4.67 | 4.70 | 4.79 | 4.82 | 4.77 | 4.87 |
| 劈裂强度(7d)/MPa | 0.40 | 0.49 | 0.56 | 0.47 | 0.52 | 0.55 |
| 抗压回弹模量(7d)/MPa | 1905 | 1873 | 1963 | 1950 | 1890 | 1935 |
| 断裂能(N/m) | 68.3 | 290.3 | 270.9 | 305.0 | 287.4 | 317.5 |
从上述实验结果可以看出：掺加多尺度纤维后，水泥稳定碎石材料在改善力学性能的基础上，抗裂性能得到明显提高。
Claims (6)
1.多尺度纤维增强水泥稳定碎石路面基层材料，包括水泥稳定碎石，其特征在于：还包括多尺度纤维材料，所述多尺度纤维材料包括微钢纤维和玻璃纤维，微钢纤维和玻璃纤维的掺量分别为0.8-1.2kg/m3。
2.根据权利要求1所述的多尺度纤维增强水泥稳定碎石路面基层材料，其特征在于：所述微钢纤维直径0.1-0.2mm、长度10-20mm，抗拉强度≥600MPa，伸长率≥35％。
3.根据权利要求1所述的多尺度纤维增强水泥稳定碎石路面基层材料，其特征在于：所述玻璃纤维直径0.02-0.1mm，长度5mm，抗拉强度≥1.0GPa，极限延伸率≥3.0％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的多尺度纤维增强水泥稳定碎石路面基层材料，其特征在于：所述水泥稳定碎石由凝胶材料、骨料和水组成。
5.根据权利要求4中所述的多尺度纤维增强水泥稳定碎石路面基层材料，其特征在于：所述凝胶材料为水泥，含量为90～110Kg/m3，骨料为石屑，含量为2100～2200Kg/m3。
6.根据权利要求5中所述的多尺度纤维增强水泥稳定碎石路面基层材料，其特征在于：每立方米多尺度纤维增强水泥稳定碎石路面基层材料中微钢纤维掺量为1.0kg、玻璃纤维掺量为1.2kg。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102503312A (zh) * | 2011-11-10 | 2012-06-20 | 安徽省交通规划设计研究院 | 聚乙烯醇纤维增强水泥稳定碎石路面基层材料 |
| CN107056097A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-08-18 | 肥西县碧涛建材有限公司 | 一种玻璃纤维增强水泥及其制备方法 |
| CN107445560A (zh) * | 2017-09-11 | 2017-12-08 | 苏州东振路桥工程有限公司 | 一种水泥稳定碎石 |
| CN108503301A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-07 | 扬州惠民再生资源有限公司 | 一种高强抗裂再生水泥稳定碎石材料及其制备方法 |
| CN109342249A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-02-15 | 郑州大学 | 聚丙烯纤维水泥稳定碎石收缩性能试验方法 |
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102503312A (zh) * | 2011-11-10 | 2012-06-20 | 安徽省交通规划设计研究院 | 聚乙烯醇纤维增强水泥稳定碎石路面基层材料 |
| CN107056097A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-08-18 | 肥西县碧涛建材有限公司 | 一种玻璃纤维增强水泥及其制备方法 |
| CN107445560A (zh) * | 2017-09-11 | 2017-12-08 | 苏州东振路桥工程有限公司 | 一种水泥稳定碎石 |
| CN108503301A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-07 | 扬州惠民再生资源有限公司 | 一种高强抗裂再生水泥稳定碎石材料及其制备方法 |
| CN109342249A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-02-15 | 郑州大学 | 聚丙烯纤维水泥稳定碎石收缩性能试验方法 |
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