大空隙改性水泥砼路面基层材料路用性能研究

一、引言水泥稳定碎石作为半刚性材料，以其整体性强、承载力高、刚度大、水稳性好等特点在路面基层和底基层施工中被广泛应用。

目前高等级路面如采用沥青混凝土面层的，一般采用多层次的水泥稳定碎石作为路面基层和底基层。

水泥稳定碎石，是以各种规格的碎石作骨料（一般有三至四种规格的碎石再掺入部分石屑），再加上一定数量的胶凝材料（水泥）和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实。

碾压良好的水泥稳定碎石基层，压实度极为接近通过室内试验确定得最大干密度（约98%），结构强度主要靠碎石间的嵌挤锁结原理，同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙。

水泥稳定碎石初期强度就比较高，并且强度随龄期而增加很快结成板体，相对于石灰土，始终具有较高的强度。

水泥稳定碎石的水泥用量一般为混合料质量比率的3%～6%，水泥稳定碎石成型后表面坚实，不易松散，总体稳定性良好，且水稳定性较好，基本不透水，是各级公路的理想基层材料。

由于水泥稳定碎石具备上述的优点，在我国目前的公路建设中经常被使用作为路面基层。

相对与石灰稳定土底基层，水泥稳定碎石作为路面基层有很大的优势。

首先，成型后的强度，水泥稳定碎石要大大超过石灰稳定土，根据工程实践经验，一般水泥用量在3%~6%的水泥稳定碎石，其7天无侧限抗压强度结果大致在3.0MPa 到4.5MPa 之间，水泥用量越大，其强度越高（为减少反射裂缝，一般不超过6%），反观石灰稳定土底基层，石灰用量12%的石灰稳定土，其7天无侧限抗压强度结果约1.0MPa~1.5MPa，由于两者强度形成机理不同，所以表现在结果上，差距十分明显。

水泥稳定碎石由于其良好的强度，可以直接作为高速公路、一级公路和其他等级公路的路面基层使用，但石灰稳定土目前已不能直接作为高等级公路的路面基层，仅仅作为相对偏下层的底基层、调平层、加宽路段基础补强处理、台背回填材料等用途。

其次，水稳定性方面，水泥稳定碎石也优于石灰土。

石灰稳定土即使成型后，如表面过湿，仍会出现表层泥泞、松散等现象，如经过车辆碾压，很快就会出现结构层局部破坏，坑槽、松裂等病害，而水泥稳定碎石基层成型后，即使表面过湿，仍不会发生结构破坏现象，除非长时间被大量水浸泡，一般不会产生结构性的损坏。

公路“白改黑”中采用高分子抗裂贴与注浆工艺处理旧水泥砼路面的方案一、概述在我国道路建设中，白色水泥混凝土曾经风靡一时。

“白色路面”虽然好看，但时间一长，行车舒适度差、噪音大不说，养护维修也不方便。

于是，很多接近或超过设计年限的“白色路面”都通过改建，变成性能更优越的黑色沥青路面统称“白改黑”。

从专业上讲公路"白改黑"工程就是指水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层的改造工程。

按照以前的常规做法，是专业设备将原来旧的水泥砼板块破碎，然后进行高密度压实，以求稳因基层。

同时还要通过增加沥青层厚度和铺设土工合成材料来防治反射裂缝的产生。

但经过时间的检验，以上这种方法并未起到应有的作用，而且大大增加了建设工程的投资。

“白改黑”每公里造价在300万元左右。

目前我国“白色路面”总里程已经突破10万公里，其中大多已进入维修期，而传统的公路“白改黑”技术与高速公路建设的发展不相适应，加快公路新技术的研究开发和推广是高速公路建设亟待解决的关键问题。

河南盛远路桥科技有限公司是一家以公路新技术引进、研发、产品制造、方案设计及养护工程承揽为一体的实体型企业。

多年来一直专注于公路“白改黑”新技术的研究，并提出了采用高分子抗裂贴与注浆工艺处理旧水泥砼路面的方案，将有望提高“白改黑”工程的路用性能、有效降低工程造价。

二、原路面处理和结构方案该方案主要是用于路况尚好的路段，旧水泥砼板块没有大面积的破碎，板块中已出现的裂缝主要是单独的、还没有形成网裂。

其设计的原则是继续利用旧水泥砼板块，对原路面进行弯沉与脱逃空检测，对路基出现脱空的部分采用高聚物注浆工艺处理，对已出现的裂缝采用高聚物密封胶进行灌缝，缝上面铺设抗裂贴，洒粘层油后做2cm厚沥青胶砂的应力吸收层再加铺4cm厚的改性沥混凝土。

主要目的：底脱空检测可采用路面雷达GPR进行脱空诊断，采用FWD进行验证，找出板底脱空的位置、程度、范围等。

①注浆前检测：根据检测评价结果，制定注浆方案；②注浆后检测：根据注浆前后两次检测分析结果，评价注浆效果。

水泥稳定钢渣碎石复合集料路面基层的研究与应用摘要：钢渣具有硬度大，弹性模量高，含有一定的胶凝活性，可作为路面基层集料使用。

为了提高水泥稳定钢渣碎石复合集料路面基层的强度、安定性，研究了水泥用量、钢渣的最大粒径、钢渣掺量以及级配类型对力学性能以及安定性的影响，并采用X-CT对基层的级配组成特点进行表征。

同时对其施工技术进行工程应用。

结果表明，当级配类型和最大粒径一定时，水泥剂量由3%增加至5%时，其抗压强度达到了4.93MPa。

当水泥剂量和级配类型一定时，钢渣的最大粒径由4.75mm增加至19mm时，其抗压强度增加了7.2%。

当水泥剂量和钢渣最大粒径一定时，悬浮型级配缓冲了基层膨胀应力，从而提高了水泥稳定钢渣碎石复合集料路面基层的稳定性。

水泥稳定钢渣碎石复合集料路面基层施工中需重点关注钢渣原料的安定性控制、混合料的粘聚性调控以及混合料的碾压质量控制。

关键词：钢渣路面基层；组成设计；抗压强度；安定性；施工工艺1.前言钢铁工业是我国国民经济发展的支柱行业，钢渣是钢铁生产过程中排放的一类大宗工业固废，是炼钢过程中的副产物，其排放量约占粗钢产量的15%，，其综合利用率不到40%，这势必会使得钢渣大量堆存，污染自然环境和对人类的日常生活造成威胁，将钢渣用做路面基层集料代替碎石，既能减少对天然碎石的开采，保护环境，又能大规模消纳钢渣，降低生产成本，具有显著的社会效益和经济效益。

钢渣的化学成分和矿物组成复杂，钢渣的主要化学成分含有CaO、SiO2、FeO、MnO等，其主要矿物相为硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）、RO相、铁酸盐相和游离氧化钙（f-CaO）等，因此钢渣含有和波特兰水泥类似的矿物相，具有一定水化活性，由于钢渣是在高温下形成的，同时也被称为“过烧硅酸盐水泥”，可用作胶凝材料代替部分硅酸盐水泥使用，同时钢渣中含有RO相、铁酸盐相等硬度较大的矿物，因此钢渣具有高硬度和高弹性模量，钢渣的硬度和弹性模量一般达到5.2和80MPa，且钢渣表面粗糙，针片状含量较少，压碎值较高，具有优异的集料性能，常用作混凝土骨料，路面基层集料。

1、基本要求：采用强度高、收缩性小、耐磨性强、抗冻性好的水泥。

其物理性能和化学性能应符合国家有关标准规定。

2、品种：基层面水泥采用华楠水泥厂生产的北大荒牌普通硅酸盐水泥。

3、标号：所进水泥标号为 42.5 号。

①、水泥进场时，应有产品合格证及化验单。

并应对品种、标号、包装、数量、出场日期等进行验收检查。

②、不同标号、厂牌、出场日期的水泥，不得混合堆放，并严禁混合使用。

③、出场日期超过 3 个月或者受潮的水泥，必须经过试验，按其试验结果决定能否使用，使用时的水泥强度须达到强度要求。

已经结块变质的水泥不得使用。

④、施工中应对水泥的体积安定性和强度按进货日期进行必要的抽检和试验。

1、基本要求：采用质地坚硬、洁净、符合规定级配、细度模数在 2.5 以上的中粗砂。

2、技术要求：①、砂的含泥量不大于 3%。

②、颗粒级配符合规范中的标准级配要求。

1、基本要求：碎石应质地坚硬、强度≥3 级、压碎值＜ 25%、最大粒径不大于 4cm。

2、技术要求：①、泥土、淤泥及细屑的含量(＜0.08mm )小于 1%。

②、颗粒的形状近于正方形或者球形，针片颗粒含量不超过 15%。

③、小于 2.5mm 的颗粒含量不大于 5%。

④、碎石为 5-20mm 和 20-40mm 两级组合的连续级配。

注意事项：①、如果料堆中的粗集料发生离析，使用前应重新混合为符合要求级配的碎石。

②、石料中如含有一些不能清除的杂物如石粉、煤渣、石灰、泥块、风化及软弱颗粒等等，碎石不能使用。

石料的清洗、混凝土搅拌和养护用水应使用硫酸盐小于2.7mg/cm3、含盐量小于5mg/cm3、ph 值不得小于4 的水，使用非饮用水时应有化验合格报告。

①、采用松木板(尺寸为350×18×2cm )②、板材应平直、整齐、少节③、板材必需经过热沥青(油-60 加热溶化)浸涂作防腐处理，沥青厚度 2-3mm ，并在板面撒布适量石粉防粘。

采用沥青①、园钢筋为Ⅰ级钢、罗纹钢为Ⅱ级钢。

江苏省半刚性基层沥青路面使用性能调查与分析[摘要]我国高速公路绝大多数采用半刚性基层沥青路面的结构形式，由于沥青路面工程的复杂性、多变性及早期设计不成熟和施工质量控制等种种原因，建成通车后，由于交通量的迅速增加和货车严重超载等问题，高速公路路面在服役一段时间后会出现不同程度的损坏，其中以路面车辙和横向裂缝为主要地破损形式。

设计、施工和运营各个环节都会影响路面使用性能，并且大部分因素都具有不确定性，所以关于半刚性基层沥青路面的使用性能需要进行长期的调查与分析。

江苏省高速公路同样以半刚性基层沥青路面为主，且结构类型单一。

本文主要介绍半刚性基层沥青路面的结构特点，针对江苏省宁沪高速公路、沿江高速公路和镇溧高速公路进行了观测分析，并提出了半刚性沥青路面的养护防治措施。

[关键词]高速公路；半刚性基层；沥青路面；路面病害；路面养护作者简介：代明（1986年07月），男，汉族，江苏省徐州市睢宁县人，工程师。

引言随着国民经济的迅速发展，我国高速公路在20世纪80年代后得到了迅猛地发展，截至2021年底，全国高速公路总里程已经突破16万公里。

随着高速公路的总里程数和使用年限不断增长，我国高速公路的建设已从快速建设阶段向养护管理阶段转型过渡，路面养护工程的占比也逐步增大。

因半刚性基层具有整体强度高、稳定性好、板体性强等优点[1]，其被广泛应用于高等级公路沥青路面的基层或底基层，且在未来一段时间内半刚性基层沥青路面仍将是我国高速公路的主要路面结构形式。

我国早期主要以高速公路建设为主，忽视了养护技术的发展与研究，随着我国高速公路使用年限的延长和交通流量的增加，高速公路的病害发展速度也随之增加，高速公路将进入养护的“高峰期”，且对高速公路技术状况的检测、诊断、养护等技术的需求将不断増大[2]。

江苏省是我国的经济大省，境内交通运输系统发达，高速公路网已经基本建成，并江苏省高速公路已经逐步从“建养并重”跨入“以养为主”的时代[3]。

对新型道路路面形式及其材料的探讨作者：姜大为来源：《中国新技术新产品》2015年第08期摘要：现阶段，我国城市交通道路路面普遍采用的都是沥青混凝土和水泥混凝土这两种材料，随着我国城市道路交通行业的快速发展，我们应继续大力的研发和推广各种新型的道路路面的结构形式和材料，从而真正的满足广大城市居民对出行环境的更加快速、舒适和便捷的要求。

本文便对这些新型的道路路面结构形式和材料进行了简要的介绍，并重点探讨了我国最为常用的几种新型的交通道路路面及其材料。

关键词：交通道路；路面结构形式；路面材料中图分类号：U414 文献标识码：A1 水泥混凝土路面在我国的道路工程中，水泥混凝土路面是应为较为广泛的一种路面形式，其断面主要是由四部分组成的，分别为面层、基层、垫层和路基，面层的成型过程中需要进行浇筑和碾压的操作，之后还要对水泥进行水化和硬化，那么所形成的混凝土板才是具有很高强度的，并且具有性能稳定、耐久性好、耐磨性好、强度高、摩擦力小以及成本低廉等优点，在工厂的生产阶段我们便可以将其预制出各种形状的块体路面材料，并且在现场进行摊铺的作业，这样所形成的路面是具有很好的连续性的。

如果在混合料中掺入了彩色水泥，便可获得彩色路面，从而大大的美化城市的环境。

2 沥青混凝土路面沥青是这一类型路面的主要组成材料，将沥青、矿粉、粗骨料和细骨料进行合理的配合后，并对所形成的混合料进行充分的碾压就形成了沥青混凝土路面，我们也称之为柔性路面，其具有变形性能好、柔韧性佳等优点，行车舒适，路面具有良好的平整度和连续性，并且可以不设置工作缝和伸缩缝。

同时由于沥青混凝土路面具有一定的粗糙度，其与汽车轮胎能良好的附着到一起，非常符合道路路面夜间不反光、雨天不泥泞和晴天不起尘的原则，车辆行驶在这种路面上也是最为安全的。

而对沥青混凝土路面进行施工和维修也是较为方便的，所以其应用也较为广泛。

3 透水性混凝土路面材料一般情况下，在我们铺筑城市道路路面时，我们常采用以下三种类型的透水性混凝土：（1）水泥透水性混凝土。

探讨公路工程SBS改性沥青混凝土路面施工技术摘要：随着我国高速公路建设的快速发展，对路面材料及施工技术的要求越来越高。

SBS改性沥青混凝土路面因其优异的性能，被广泛应用于高速公路工程中。

本文旨在探讨SBS改性沥青混凝土路面施工技术，分析其施工过程中的关键环节，以期为我国公路工程建设提供有益的参考。

关键词：公路工程；SBS改性；沥青混凝土路面；施工技术前言近几年，我国高速公路建设获得了全球的关注和赞誉，公路的总里程也持续打破记录。

随着经济的发展和社会进步，国家加大了对基础设施建设力度。

鉴于当前的情境，人们对于高速公路的路面品质和使用年限都提出了更为严格的标准。

SBS改性沥青混凝土路面是一种高性能的路面材料，它具有高温稳定性、低温柔韧性、良好的抗疲劳性能等特点，因此在我国的高速公路工程中得到了广泛的应用。

但是，SBS改性沥青混凝土路面的施工技术相当复杂，并且质量控制的难度也很大，因此，如何提升其施工质量已经成为公路工程建设中一个急需解决的问题。

一、SBS改性沥青混凝土材料概述（一）SBS改性沥青混凝土路面施工背景随着我国高速公路建设步伐的加快，对于道路材料和施工方法的标准也日益提高。

沥青路面作为一种重要的交通基础结构形式，其具有行车舒适安全、噪音小、维修方便以及养护费用低等优点。

在长时间的使用中，传统的沥青混凝土路面很容易产生如车辙和裂缝等问题，这大大降低了道路的性能和使用寿命。

因此，迫切需要一种新型沥青路面结构来代替旧路面。

为了优化道路表面特性并延长其使用寿命，SBS改性沥青混凝土路面施工技术应时而出。

这项技术是通过在沥青中加入SBS改性剂来实现的，这样可以使沥青混合料展现出优良的抗高温变形、抗低温裂缝和抗疲劳性能，从而显著提升了路面的整体性能。

（二）SBS改性沥青的特性SBS改性沥青是一种高性能的沥青材料，其基础是基质沥青，并通过加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）热塑性弹性体进行了改良。

由于其优良的路用性能而得到广泛应用。