廢棄混凝土再生集料基層的新成型方法

廢棄混凝土再生集料基層的新成型方法Thenewmethodofmodelwithscrapconcretebase-course水泥混凝土路面在高等級重交通的道路得到較廣泛的應(yīng)用。截止2005年底，全國公路通車?yán)锍桃堰_(dá)193.05萬公里，其中高速公路通車?yán)锍踢_(dá)到4.1萬公里。其中有50%左右為水泥混凝土路面，大部分水泥混凝土路面即將達(dá)維修期；由于水泥混凝土路面本身的特點，只能通過對基層和混凝土路面的綜合處置才能恢復(fù)其路用性能；因此混凝土道路的改建必將產(chǎn)生大量廢棄的混凝土塊。顯然，若將大量被換下的舊混凝土板隨意丟棄，它不僅侵占了大量的耕地，污染沿路的周邊環(huán)境，即使將其掩埋也要消耗大量的資金。對社會造成非常大的危害。合理有效地處置廢棄混凝土板是舊混凝土維修改造過程中必須考慮的問題；廢棄混凝土板的再生利用，不僅能變廢為寶，而且還能緩解道路改建對環(huán)境造成的不利影響，同時能降低工程造價，具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益[1]。因此對廢棄水泥混凝土的再生利用已經(jīng)引起廣泛的關(guān)注。本文就采用水泥穩(wěn)定再生集料用于高等級公路路面基層問題進(jìn)行研究，利擊實和靜壓成型兩種方法進(jìn)行研究，分析試驗結(jié)果，最后利用振動成型廢棄混凝土再生基層，同時也證明了振動壓實成型的水泥穩(wěn)定的廢棄混凝土再生集料基層完全能夠滿足現(xiàn)行規(guī)范高等級公路基層的指標(biāo)要求，是廢棄混凝土再生利用的一個有效途徑。1.再生集料性質(zhì)試驗取用哈爾濱—大慶高速公路的廢棄水泥混凝土塊，采用水泥做基層結(jié)合料；其中的粒料均要滿足一定的要求。該指標(biāo)主要包括顆粒級配和壓碎值、洛杉磯磨耗、針片狀顆粒含量等[2]。前者表示了用于基層粒料粗細(xì)顆粒的分級搭配，后者綜合反映了粒料的力學(xué)性質(zhì)。表1是主要路用指標(biāo)檢測結(jié)果，表2選用的試驗級配。表1再生集料主要路用指標(biāo)檢測結(jié)果灘性質(zhì)指標(biāo)逃實測值溜規(guī)范要求咳壓碎值財(欄%鼓)克12.6兔2晌≤鼠30相洛杉磯磨秋耗晶(銳%墾)嗎48.7瓶2江—察針片狀含順量冰(衡%哪)扛9.6稠≤膽35發(fā)堅固例性定(情%疊)椅8.0廣≤拴25惕吸水率助(找%向)指5.69鏟—國表觀密桶度明(盡g/cm產(chǎn)3緊)拆2.27拒—表2試驗所選用的級配四集料粒徑辜(魂mm睜)虎31.5答19彩9.5川4.75稻2.36廊0.6刮0.07橡5剖<0.0撿75堪質(zhì)量百比貼(餃%篩)凱0椅23擇29里21單5廢10.5剪11.5揪0由篩分情況可知，一次破碎的再生骨料中粗集料含量偏多，4.75mm以下集料含量不足5%，由下面的空隙率試驗可知，一次破碎的再生骨料與大空隙集料級配比較接近；二次破碎的再生骨料粗、細(xì)顆粒比較均勻，與《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》[3]中規(guī)定的水泥穩(wěn)定類骨架密實型基層級配范圍相比，基本滿足要求級配范圍。能夠全部滿足。由此看來，廢棄混凝土再生集料自身已具備了基本的路用性能，為其在道路工程中的實際應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。同時，廢棄混凝土軋制成骨料的過程相對來說并不是一件困難的工作，軋制時只需將超限的粒徑篩出重新加工即可，從而為廢棄混凝土的再生利用提供了便利條件。2.成型試驗結(jié)果參照《公路工程基層施工技術(shù)規(guī)范》并結(jié)合實際施工慣例，水泥穩(wěn)定再生集料選定四種配合比，以標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行擊實試驗，確定各配合比的最大干容重和最佳含水量。水泥選用的哈爾濱生產(chǎn)的天鵝牌325號水泥，水泥各項指標(biāo)均滿足要求。利用靜壓法成型，試驗的尺寸為Φ15cm×15cm，試件的齡期為7天和28天；試驗結(jié)果見表3和表4表3不同配合比擊實試驗彼配合比絡(luò)最大干密剛度屆(桐g/cm忌3耀)犬最佳含水破量艷(爪%梢)跑水泥：再胖生集帳料傳=沃3脂：練97東2.02死9.62惱水泥：再覆生集饅料齡=描4釣：踢96稠2.07甚10.6要2依水泥：再野生集猜料奏=晉5態(tài)：采95紙2.07鍋10.8蛛9庸水泥：再林生集柳料蜻=員6監(jiān)：罩94段2.07臂11.1朵2表4靜壓成型方法再生集料抗壓強(qiáng)度醬配合比健95臟%屆強(qiáng)度代表皺值襪(曬Mpa)天變異系伐數(shù)選(銅%)巷高等級公柔路規(guī)范要尋求編7捷d遠(yuǎn)強(qiáng)孕度桐(剩Mpa)跪7d收28d魔7d含28d秀水泥：再致生集治料蛋=糾3昂：私97僅1.82鏟2.07臨21怒23丸低基撞層理≥棵1.5古水泥：再棉生集唐料奧=請4央：冬96之1.62存2.33甜18聯(lián)21鴨水泥：再檢生集邊料停=漂5宣：峽95劑1.64擊2.3貨9急22榆25犯基凝層粱3糧～尿4柱水泥：再閉生集濱料土=承6結(jié)：皮94釣1.95拒3.01欣32易22從以上結(jié)果看，采用靜壓法成型的試件離散性非常大，強(qiáng)度代表值雖然都能滿足低基層的要求，但不符合水泥穩(wěn)定粒料的規(guī)律，強(qiáng)度隨水泥劑量的增大而增大；同樣材料、級配、水泥劑量和成型條件的試件的抗壓強(qiáng)度卻存在很大差別，與水泥穩(wěn)定普通碎石材料相比顯然不同，這與再生集料自身的一些特點有關(guān)，但也反映出靜壓法成型再生混合料存在不足，不能制備出相關(guān)性滿足要求的試件。3.級配變化變化試驗為研究靜壓法成型的試件的強(qiáng)度試驗出現(xiàn)異常離散性現(xiàn)象的原因，分別對擊實試驗和靜壓成型進(jìn)行分析。將級配變化試驗分三部分，即改變落錘高度擊實后級配變化試驗見表5、改變擊實次數(shù)后級配變化試驗見表6和靜壓后級配變化試驗見表7。表5不同擊實高度集料級配變化情況咳篩孔尺寸廁(湯mm)壁原級配席(爪%)寧級配范圍籠(出%)忘每層不同羊擊實高度蓬的通過率果(鞭%)捎上限趟下限校45cm墳40cm嶺35cm蜘30cm旋26.5薄100鋪.0濫100都100攪100沈.0固100桂.0果100蟻.0拔100滾.0時19宇77.摘2偏86爛68朗87.街4池82.棵8盟84.2婚84.它9聾9.5旱48.6偷58若38愚59.束7曲57.5緞57.5故56.5倡4.75壩27.驗6括32沿22禁38.謎2昌36.總5航36.4座35.8蕩2.36憲22.1察28稈16報29.采4訂28.3鬧28.6劃28.襲1費0.6礙11.疑7此15歇8乏16.3火16.2別16.3圓15.圾7六0.07戒5射0.榆2求0醒0扣0.畝9示1.0喘0.9亂0.7表6改變擊實次數(shù)集料級配變化情況尊篩孔尺寸戰(zhàn)(吵mm)妖原級配尿(乓%)勺級配范圍撞(叔%)甘每層不同武擊實次數(shù)嶼的通過率混(焦%)婆上限軟下限忌98活88躍78銳68言26.5村100豐100姓100驗100閘.0頁100揀.0撞100注.0板100瘦.0煤19您77.辭2排86郊68第87.灣4匙84.婆1陳85.8廈83.皮6厚9.5退48.慎6娃58鈔38贈59.徒7國56.索8警57.0監(jiān)56.磨5蒼4.75群27.什6思32燃22恒38.貢2辭35.雙9吧35.沿4輪34.線9擊2.36橡22.1輕28牌16漢29.黎4薄27.5絲27.0杏26.9艘0.6權(quán)11.倆7替15兼8棕16.3妻14.顛7塞14.辯2福14.8胡0.07托5明0.2膀0勵0鋼0.堪9搭0.6慎0.勾5涉0.憶8表7集料靜壓后與原級配及級配范圍的比較式篩孔尺寸錄(級mm)屑原級配喜(勝%)口級配范圍躲(夜%)泡靜壓后級軋配瓣(螞%)非上限赤下限寄平均通過撈率姓試濃樣仗1花試叛樣妻2造26.5轎100濃100恭100盡100借100巡100正19璃77.其2謠86凡68繞85.5卻87.1加83.9砍9.5挽48.6橋58己38煌59.7剖59.6柿59.8棄4.75傻27.親6墾32磁22亡39.4箭39.9釣38.9途2.36妖22.1烈28衡16稍29.4舊29.7燕29.1軍0.6免11.好7蜓15怖8襪16.7似17.3艷16浸0.07枕5疲0.雨2艙0黎0謝1.3茂1.4爹1.2貫由撇表熱6公可以看出杰，落錘高缸度驕從災(zāi)45c廚m擴(kuò)依次變化踢到嗽25c耀m女時，集料但的級配逐瘦漸靠近級孩配范圍上怪限，但均予與原級配借有較大差毒別，并且舒不在級配催范圍之內(nèi)望；責(zé)表迫7拔表明，每酬層擊實次塞數(shù)蹈從純9綢8巡次洞至盈6異8朗次，集料之級配也都堡偏離出級污配范圍之雞外；善表詞8泥則可見，循靜壓后集扔料的級配嘆在靠近級黑配范圍上戒限外部附脹近。以上煌試驗結(jié)果宵表明，擊怪實試驗方臺法和靜壓玩成型方法覆對再生集讓料級配都堅有很大影書響，使再遷生集料不能同程度地碌產(chǎn)生了破老碎。靜壓叼成型時，洽每個試件葬內(nèi)部集料燥破碎程度史不一樣，舒因此每個皆試件之間拖的級配存巷在差別，軋造成試件畏強(qiáng)度的離麻散性增大慘。撇4虎水泥穩(wěn)定澇再生集料璃振動壓實辜試驗結(jié)果炭試驗采用誼哈工大道悟路試驗室手振動成型睛機(jī)，參照崖哈工大王會龍的研究屬成果航[4]呆和實際工意程中振動嘴壓路機(jī)的粥工作參數(shù)格，以再生旗集料不發(fā)凱生破壞和雹成型后基滾層混合料紋的密度大暈兩者作為盟指標(biāo)，確爺定了試驗沃的最佳工洪藝參數(shù)見榴表草8涼，選用的書水泥與擊瀉實試驗的晚相同。根漲據(jù)確定最脹佳含水量籃和最大干份密度見坐表升9童，利用振附動壓實成造型，試驗如的尺寸關(guān)為鋤Φ悶15cm洋×15c惱m(xù)熄，試件的貓齡期磚為單7揚天萌和忽2昨8聞天號；試驗結(jié)寇果和累表貼1礦0響。畫表笨8避康振動壓實丘成型儀的祖最佳工藝愿參數(shù)驢頻率則(橋Hz)諷配重救(粉片菌數(shù)已)間振幅篇(匯mm)怪時間框(誠秒恢)貝30香5膚1.0貪210皮表串9乞鄉(xiāng)不同配合庫比振動壓循實試驗渠配合比墾最大干密踢度對(賞g/cm蘆3冊)法最佳含水松量侄(恐%腿)題水泥：再替生集悅料飼=熟3蹄：森97儉2.09損10.2姥0龍水泥：再顆生集支料錦=堂4納：鉆96僚2.10厭10.4啊7陣水泥：再昂生集味料炮=根5欄：逝95辦2.11密10.9尖7草水泥：再耕生集俘料勇=塔6奧：寺94守2.12肚11.1謎0汁表砍10奏蛇振動壓實傻成型方法桂再生集料豪抗壓強(qiáng)度恒配合比仙95磁%缸強(qiáng)度代表傘值普(簡Mpa)焦變異系拿數(shù)鮮(李%)遲高等級公手路規(guī)范要幫求股7抵d糞強(qiáng)約度博(煙Mpa)匪7d韻28d昌7d蛛28d豎水泥：再研生集命料蟲=突3確：榮97愁3.88雜5.83茄10殊10仁低基宜層胸≥著1.5豎水泥：再旗生集獎料權(quán)=僵4谷：奏96欠5.18給8.13脖12莊9炸水泥：再部生集雀料胡=豈5弓：壯95匹6.33符9.04輔11的14遮基偉層背3肆～慧4廟水泥：再燕生集菠料至=造6春：虹94哭7.93罷11.3瓦5款10富8師從以上結(jié)聾果看，采腥用振動壓墊實成型的回試件離散粱性均滿足拆規(guī)范中要慮求的小穿于唉15喉%頑，強(qiáng)度滿訪足高等級哭公路基層仰的要求，禽強(qiáng)度隨水桃泥劑量和誓齡期的增狠加而增長瓣，完全符鼠合水泥穩(wěn)霉定粒料的盞規(guī)律，變琴異性小說頓明了材料煩的均勻性簡和可靠性全，同時也志證明了振訂動壓實成霉型的水泥掏穩(wěn)定的廢借棄混凝土愚再生集料蛾基層完全蓮能夠滿足鮮現(xiàn)行規(guī)范韻高等級公艷路基層的申指標(biāo)要求澤，是廢棄牲混凝土再土生利用的責(zé)一個有效排途徑。5結(jié)論由1)幟寄再生集料稅在道路基碗層中的應(yīng)愚用是解決歲水泥混凝修土道路改避建時產(chǎn)生謙的廢棄混航凝土再利貿(mào)用的一個軟有效途徑鍵，通過控欠制最大粒理徑的方法飲，利用普宜通顎式粉禮碎機(jī)可軋綱制出各項涉指標(biāo)能夠栽符合路用宜要求的再啊生集料，月備料相對滲簡單實用遭。再生集膽料密度較筋小，吸水退率大，自宮身強(qiáng)度較讀天然碎石前低，但基雕本性能能始夠滿足基狼層使用要頁求。桶2)升尸用《公路脂工程無機(jī)祖結(jié)合料穩(wěn)真定材料試藥驗規(guī)程》礙中的擊實忘試驗和靜椅壓成型方夸法對再生保集料能產(chǎn)莖生破壞作殿用，改變翻了原來的科級配，使搞試件強(qiáng)度稠離散性很孔大，強(qiáng)度欣代表值不火滿足規(guī)范倍要求，建休議不使用尺這種方法瘦成型。代3)尸露以再生集燭料不發(fā)生滴破壞和成逢型后基層飛混合料為香指標(biāo)確定魔了振動壓臂實成型方局法的最佳抖工藝參數(shù)噴，通過試鞋驗證明了崗試件的強(qiáng)悠度和變異賤性都滿足方高等級公魂路基層的麗要求，是罩廢棄混凝反土再生利明用的一個攏有效途徑班。撒參考文獻(xiàn)格：題[1]賣攏張超，丁模紀(jì)忠，郭隆金河勝躁.灰誘廢棄水泥礎(chǔ)混凝土再先生集料在