本發(fā)明涉及路面建筑材料，具體為一種水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石基層材料及制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著當前世界道路結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展趨勢，傳統(tǒng)水泥穩(wěn)定碎石（礫石）半剛性基層，由于剛度大，抗拉能力小，抗變形能力差等原因，在溫度變化、濕度變化、交通荷載等作用下，容易產(chǎn)生裂縫、車轍，造成路面損害。水基聚合物作為一種新型的路用基層聚合物，通過水為傳導(dǎo)媒介均勻分散到土石等穩(wěn)定材料表面，經(jīng)有效壓實和水分揮發(fā)過程，在道路結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的土石固體顆粒表面形成有機黏膜，將其牢固地黏結(jié)成整體，形成柔性結(jié)構(gòu)層；水基聚合物乳液穩(wěn)定碎石（礫石）基層可以徹底解決當前半剛性基層存在的裂縫、車轍病害；可以延長道路使用壽命；可以減少成本和碳排放。

2、但是現(xiàn)有的水基聚合物乳液穩(wěn)定碎石基層，水基聚合物乳液容易從集料表面剝落，從而影響集基層的高溫和低溫性能；另外，現(xiàn)有的水基聚合物乳液穩(wěn)定碎石基層的制造成本較高，導(dǎo)致整體道路的濺射成本較高，不利于道路的發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石基層材料及制備方法，該基層材料能夠滿足《jtg/t?f20-2015公路路面基層施工技術(shù)細則》規(guī)范要求，同時具有良好的力學(xué)性能和耐久性能，延長了路面的使用壽命。

2、本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

3、一種水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石基層材料，包括基材、水基聚合物和玄武巖纖維；

4、按質(zhì)量百分比計，基材包括60%-70%的級配碎石；30%-40%的風(fēng)積沙；以基材質(zhì)量為基準，還包括0.4%-1%的水基聚合物乳液；1%-2%的玄武巖纖維。

5、優(yōu)選的，所述水基聚合物乳液為聚甲基丙烯酸乙酯。

6、優(yōu)選的，所述聚甲基丙烯酸乙酯的固體含量28-38%，黏度50-100?cps，比重>1.0。

7、優(yōu)選的，所述玄武巖纖維的直徑為5-45μm，長度為6-18mm。

8、優(yōu)選的，所述級配碎石為骨架密實型級配。

9、一種水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石基層材料的制備方法，包括：

10、對水基聚合物乳液進行稀釋，得到水基聚合物稀釋溶液；

11、將級配碎石、風(fēng)積沙和玄武巖纖維與水基聚合物乳液攪拌均勻，得到水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石材料。

12、優(yōu)選的，根據(jù)水基聚合物乳液和級配碎石的最佳含水率，根據(jù)最佳含水率確定水基聚合物乳液對應(yīng)的水的添加量，根據(jù)水的添加量對水基聚合物乳液進行稀釋。

13、優(yōu)選的，采用級配擊實試驗確定水基聚合物乳液和級配碎石的最佳含水率。

14、優(yōu)選的，所述水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石材料的制備包括：

15、首先將級配碎石和風(fēng)積沙干拌均勻得到混合料，然后將混合料與水基聚合物稀釋溶液混合均勻，最后添加玄武巖纖維攪拌均勻，得到水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石材料。

16、一種道路，包括所述一種水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石基層材料。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

18、本發(fā)明提供一種水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石基層材料，通過添加適量的玄武巖纖維，玄武巖纖維在材料中起到“加筋”作用，增強了材料的抗拉、抗剪和抗裂性能，使其在拌和過程中均勻分散在水基聚合物乳液穩(wěn)定風(fēng)積沙碎石中，經(jīng)過攤鋪碾壓最終形成三維立體骨架，纖維之間相互搭接，具有很強的加筋作用，可將水基聚合物乳液與風(fēng)積沙碎石牢牢地鎖在一起，使水基聚合物乳液不易從集料表面剝落，從而低溫與高溫性能、水穩(wěn)定性能以及抗拉性能都能得到顯著提升。另外，本發(fā)明通過使用風(fēng)積沙，將豐富的風(fēng)積沙資源消納處理，降低筑路成本、節(jié)能環(huán)保。使得原本為沒有任何價值且污染環(huán)境的沙子變廢為寶，將其作為細集料添加進水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石材料中，不僅可以消納處理大量的風(fēng)積沙資源，而且可以減小工程成本，并對生態(tài)化建設(shè)做出貢獻，緩解資源危機，帶來經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。該水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石材料屬于柔性基層的一種，相比于水泥/石灰穩(wěn)定碎石材料等傳統(tǒng)半剛性基層具有本身強而韌的特性，可以分散應(yīng)力，減少荷載對基層的沖擊，提高道路壽命，減少道路病害，而且在成本上、施工上、道路性能上、緩解交通上都具有明顯優(yōu)勢。

19、進一步，本發(fā)明中的水基聚合物乳液為聚甲基丙烯酸乙酯水基聚合物乳液，水基聚合物屬膠結(jié)材料、柔性不板結(jié)，具有環(huán)保性、經(jīng)濟性、抑制路面產(chǎn)生裂縫、避免產(chǎn)生車轍、不需要灑水養(yǎng)生、混合料存放時間長、防水性好、工期短、施工快捷、設(shè)備簡單和適用范圍廣等諸多優(yōu)點。

20、進一步，級配碎石采用骨架密實型級配能夠使srx水基聚合物和纖維風(fēng)積沙碎石之間更好的交結(jié)，使得材料的力學(xué)性能和路用性能更強。

21、本申請?zhí)峁┑闹苽浞椒?，根?jù)級配擊實試驗確定水基聚合物乳液穩(wěn)定碎石的最佳含水率，去除水基聚合物乳液的含水量后，得到水的添加量。水基聚合物密度與水接近，可將其看作水加入，免去了復(fù)雜繁瑣的計算過程，該制備方法步驟簡單，能夠有效提高施工效率。

技術(shù)特征：

1.一種水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石基層材料，其特征在于，包括基材、水基聚合物和玄武巖纖維；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石基層材料，其特征在于，所述水基聚合物乳液為聚甲基丙烯酸乙酯。

3.?根據(jù)權(quán)利要求2所述一種水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石基層材料，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸乙酯的固體含量28-38%，黏度50-100?cps，比重>1.0。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石基層材料，其特征在于，所述玄武巖纖維的直徑為5-45μm，長度為6-18mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石基層材料，其特征在于，所述級配碎石為骨架密實型級配。

6.一種權(quán)利要求1-5任一項所述一種水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石基層材料的制備方法，其特征在于，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石基層材料的制備方法，其特征在于，根據(jù)水基聚合物乳液和級配碎石的最佳含水率，根據(jù)最佳含水率確定水基聚合物乳液對應(yīng)的水的添加量，根據(jù)水的添加量對水基聚合物乳液進行稀釋。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石基層材料的制備方法，其特征在于，采用級配擊實試驗確定水基聚合物乳液和級配碎石的最佳含水率。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石基層材料的制備方法，其特征在于，所述水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石材料的制備包括：

10.一種道路，其特征在于，包括權(quán)利要求1-5任一項所述一種水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石基層材料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石基層材料及制備方法，屬于路面建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，該水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石基層材料，包括基材、水基聚合物和玄武巖纖維；按質(zhì)量百分比計，基材包括60%?70%的級配碎石；30%?40%的風(fēng)積沙；以基材質(zhì)量為基準，還包括0.4%?1%的水基聚合物乳液；1%?2%的玄武巖纖維；該水基聚合物乳液穩(wěn)定纖維風(fēng)積沙碎石基層材料具有良好的力學(xué)性能、穩(wěn)定性能和耐久性能，解決了傳統(tǒng)半剛性基層的反射裂縫，車轍等病害問題，延長了路面的使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：王勇,劉秦李,王斌,汪波,王建軍,高源,趙寧,蘇明,鄒振興,李琨,宋曉建,田恒,梁文斌,劉軍,吳一凡
受保護的技術(shù)使用者：中國葛洲壩集團市政工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9