道路基层水泥稳定碎石材料的再生利用
- 格式:doc
- 大小:27.50 KB
- 文档页数:4
废旧混凝土再生利用技术及工程应用一、前言随着城市化进程的加快,建筑垃圾也越来越多,其中混凝土废料占据了很大的比例。
这些废旧混凝土不仅占用了大量的土地资源,而且对环境造成了很大的污染。
因此,如何对废旧混凝土进行再生利用,已经成为当前环保、节能、可持续发展的重要方向之一。
二、废旧混凝土的再生利用技术1. 混凝土碎石再生利用技术混凝土碎石再生利用技术是目前最常用的废旧混凝土再生利用技术。
这种技术是通过机械破碎将废旧混凝土打成碎石,然后再进行筛分、洗涤等处理,最终得到符合规定的再生骨料。
再生骨料可用于制造混凝土、路基、路面等。
2. 水泥混凝土再生利用技术水泥混凝土再生利用技术是将废旧混凝土中的水泥基材料进行分离,并通过添加适量的水泥、砂、骨料等材料进行再生利用。
这种技术可以制造出符合要求的水泥混凝土制品,如墙板、路面等。
3. 混凝土颗粒再生利用技术混凝土颗粒再生利用技术是将废旧混凝土打成颗粒,通过筛选、洗涤、干燥等处理,最终得到符合规定的再生颗粒。
再生颗粒可用于制造混凝土、路基、路面等。
三、废旧混凝土的工程应用1. 道路建设废旧混凝土再生骨料可以用于道路基层、路面、路堤等建设。
这种做法既能减少废旧混凝土的堆放量,又能节约原材料,还能提高道路的承载能力和抗压强度。
2. 建筑工程废旧混凝土再生骨料可以用于建筑工程中的混凝土制品和砖瓦制品。
这种做法不仅可以减少建筑垃圾的堆放量,还能节约原材料,降低生产成本。
3. 环保工程废旧混凝土可以用于环保工程中的坝体、堤坝、防渗墙、河道衬砌等建设。
这种做法不仅可以减少废旧混凝土的堆放量,还能防止水土流失,保护生态环境。
四、废旧混凝土再生利用技术的优缺点1. 优点废旧混凝土再生利用技术可以减少建筑垃圾的堆放量,降低环境污染;可以节约原材料,降低生产成本;可以提高资源利用率,促进可持续发展。
2. 缺点废旧混凝土再生利用技术的工艺复杂,需要投入大量的人力、物力和财力;再生骨料的品质不稳定,难以满足高强度混凝土的要求。
NewViewReuse of Concrete Road(RC2000)水泥混凝土路面再生利用技术方案Reuse Method of Concrete Surface Road(RC2000)目录一、前言 (1)二、旧路面的破损分析 (2)三、旧路面常用的处理方法 (3)四、旧水泥路面破碎及再生利用技术方案 (4)五、旧水泥路面效益分析 (7)六、应用案例 (8)一、前言水泥混凝土路面具有强度高、刚度大、荷载扩散能力强、稳定性好等特点,与沥青路面相比,其施工简单、取材方便、性价比高。
因此,在我国高等级公路、干线公路,尤其是地方道路得到广泛应用,但其致命弱点是损坏后修复困难。
由于路基、路面受力体系的特殊性,传统的修补方法或加铺技术已不能很好的解决旧路面面临的负责结构问题。
在路面维修处理中,往往投入大、成效小,存在环境影响、交通干扰、工效低、经济性差和社会影响大等严重问题。
旧水泥混凝土路面破碎和再生利用技术汇集了交通运输部重点科研项目《水泥混凝土路面再生利用关键技术研究》的最新研究成果,自主研发了多锤头和门板式破碎设备,为解决水泥混凝土路面复杂的结构和受力问题提供有效的技术手段。
典型病害图例及说明断板:水泥混凝土路面在施工养生期或正常使用过程中在无切缝处产生裂缝,经发展使整块混凝土板块断裂形成两块或两块以上不规则的现象。
纵缝:路面沿着公路纵向产生裂缝的现象。
角损:路面面板边角处损坏的现象。
错台:面板接缝处相邻两块板垂直高差在8mm 以上出现的竖向相对位移的现象。
沉降:路面连续数块板下沉,低于相邻路面板平面的,深度在3cm 以上的断板 纵缝 角损 错台网裂 脱空 剥蚀沉降下沉。
网裂:路面表面产生纵横交错呈网状的较小裂缝。
脱空:基层材料形成泥浆从接缝处或板边缘挤出,板底出现脱空的现象。
剥蚀:路面由于车辆碾压、风化、侵蚀等原因使面板剥落的现象。
路面破损后的影响路面平整度降低,影响行车舒适性;消弱公路整体强度,诱发其它病害;面板渗水,导致路基毁损,缩短公路使用寿命;路面坑洼不平,影响车辆操纵稳定性和行车安全。
水泥稳定碎石冷再生基层施工质量控制铁磊Quality Control of Cement Stabilized Macadam Cold Recycled Base ConstructionTIE Lei摘要:本文重点介绍了水泥稳定碎石冷再生基层的质量控制,从旧路面材料的收集、筛选,到水稳碎石的配合比设计直到最终的路用性能分析及质量控制。
为区内地方道路的路面再生利用的推广应用,积累了一定经验。
Abstract: This paper focuses on the quality control of the cold recycled base layer of cement stabilized macadam, from the collection and screening of old pavement materials to the mix designof water stabilized gravel until the final road performance analysis and quality control. It has accumulated a certain amount of experience for the promotion and application of road surface recycling in local roads.關键词:水泥稳定碎石;冷再生;基层;质量控制Key words: cement stabilized macadam;cold recycled;baselayer;quality control:U416.217:A:1006-4311(2019)32-0128-031导语随着区内二、三级公路的大面积翻修改扩建,如何合理利用旧路面的铣刨回收料(RAP料),既能节省筑路材料,又能减少环境污染,节约碎石等不可再生资源。
旧混凝土路面层冷再生水泥稳定碎石在市政道路基层施工中的应用【摘要】本文充分利用旧路面层的水泥混凝土做骨料,再根据级配添加水泥、水和新骨料,采用路拌形式进行拌合,经压实成型后,做水泥稳定碎石基层,即变成具有需承载力的新路路基层,对旧路面层的水泥混凝土再生利用,以达到节约能源,保护环境,降低工程成本的目的。
【关键词】旧水泥混凝土;水泥稳定碎石;再生利用;施工工艺流程及质量控制1引言1.1旧混凝土路面层再生水泥稳定碎石技术简介旧混凝土路面层冷再生水泥稳定碎石在市政道路基层技术是利用旧混凝土路面层铣刨后做骨料与水泥或适当的新骨料,经冷再生设备拌和并加入适量的水后,碾压形成水泥稳定碎石做路面基层。
旧混凝土路面层冷再生利用基层常用路拌冷再生,是将铣刨后的旧混凝土路面层产生的碎石摊铺在处理好的下承层上,依据试验和设计直接均匀铺撒水泥和骨料,通过专业的拌和设备进行拌和,然后进行刮平碾压得到稳定的水泥稳定碎石基层。
1.2旧混凝土路面层冷再生水泥稳定碎石技术优点和应用前景1.2.1利用现有的破碎砼块取代碎石骨料,做水泥稳定碎石响应了国家节能环保政策。
减少开山取石和占用土地,避免环境污染和水土流失,有利于树立市政道路建设良好的社会形象。
1.2.2依据西安市中轴线工程和大庆路西段工程采用该工艺后,用无侧线抗压强度评价该基层强度(7天无侧限抗压强度3.7MPa),实测值远大于传统的基层。
且满足基层的特点:整体稳定性、足够的强度和水温稳定性。
1.2.3现场混凝土板块自破碎利用后,节约了垃圾挖除和外运成本,以及二灰碎石材料费。
1.2.4适用范围:新建道路、旧路改造工程均可采用该工艺施工。
因此,旧混凝土路面层冷再生水泥稳定碎石在市政道路基层施工中的应用有着极其重要的现实意义。
2旧混凝土路面层再生水泥稳定碎石在材料选择和组成设计方面应该注意的问题2.1现场旧沥青混凝土材料再生利用基层组成设计方面的问题2.1.1参照水泥稳定碎石进行设计依照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTJ057 - 94) ,此工艺在西安市中轴线工程和大庆路西段工程中得到成功的推广,确定旧混凝土路面层再生骨料筛分试验,确定生成废弃骨料级配是否连续,否需要添加新骨料以及添加的量?旧混凝土路面层采用铣刨机德国WITGEN750型铣刨机进行铣刨碎石,旧混凝土路面层铣刨破碎后,直接生成废弃骨料,该废料通过铣刨机自带的传送带直接集中装车装入后续的装载车中,整个铣刨过程非常简便易于操作。
1项目概况本市政道路改造工程位于湘潭韶山市区,需要改造6条道路,全部为通往景区的主干道,全长为13.8km 。
道路改造采用两种设计方案:方案一现状良好路段采用铣刨4cm ,加铺4cm 沥青混凝土路面,方案二重度龟裂、沉陷、重度裂缝路段采用挖除既有面层基层,新建水泥稳定碎石基层(18cm 厚4.5%水泥稳定碎石底基层+18cm 厚5%水泥稳定碎石下基层+19cm 厚5.5%水泥稳定碎石上基层)及面层(图1项目道路改造结构图),经计算,全线改造需铣刨及破碎既有水稳碎石料的总量为25844t ,生产及摊铺新水泥稳定碎石为67837t 。
本工程道路路面破损情况主要是重度裂缝和龟裂、沉陷,改造面临的主要问题为:①六条道路位于城区,道路两侧住宅和商户林立,施工噪音不能太大;②建设单位指定的建筑垃圾收纳场距离工地现场为20km ,且需要收取收纳费用;③因项目施工期处于湖南省“蓝天保卫战”期间,周边碎石厂已停产,最远能提供碎石的厂家在衡阳,采购的市场价格较高,且供料产量不能保证;④因改造的道路属于通往韶山景区的主路,不能中断交通,采用半幅施工,半幅开放交通,半幅施工完成后,需立即开放交通,满足游客通往景区及商户开业的需要;⑤县城周边没有满足项目产量的水泥稳定碎石厂及沥青混凝土厂,最近的水泥稳定碎石拌合站在距离项目50km ,以上是道路改造施工面临的材料及施工方面的问题,施工方案的选择须综合考虑以上情况。
2水泥稳定碎石料生产及施工方案的选择结合本工程面临的问题,对既有道路结构层破除及水泥稳定碎石方案进行分析及选择,分析如下:①既有道路结构层破碎方案:破除道路的方案有以下两种方案,方案一采用切割机切除需破除的范围,采用炮击破碎、挖机装车、自卸汽车运输的组合;方案二是采用铣刨机铣刨结构层。
从上述两种方案及结合项目面临的主要问题进行分析:项目的施工要求是施工噪音不能太大,同时要求施工周期要短,即半幅破碎施工完成后立即施工道路结构层,然后开放交通,按此要求,方案一不适用于本工程;采用方案二能很好地适合本工程,对本工程的好处为:施工噪音相对方案一较小,且周边住户相对能接受,铣刨速度快,工序简单,铣刨料直接输送到自卸汽车,不需要切割破碎范围和挖机对破碎料装车,节省了时间,铣刨完成的面相对平整,便于周边住户暂时通行,虽能解决部分问题,但同样面临需将破碎料运往20km 外的消纳场,经济上不合理及造成了资源的浪费。
水泥稳定碎石就地冷再生专项施工方案1、编制依据1.1施工图设计、施工图纸、设计说明、招标文件及有关文件等。
1.2本公司多年来类似工程施工经验。
1.3《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F80/1-2017)1.4《公路路面基层施工技术规范》(JTG/T F20一2015)1.5《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》(JTGE30-2005)1.6《公路工程集料试验规程》(JTG/TE42-2005)1.7 从现场调查、采集、咨询所获取的资料。
1.8《中华人民共和国公路法》、《中华人民共和国安全法》、《中华人民共和国企业法》、《中华人民共和国环境保护法》、《公路工程施工安全技术规程JTG F90-2015》、《公路工程施工安全管理手册》等国家、地方、行业颁布的与质量、环境、职业健康安全有关的现行有效的法律法规及其他要求等。
2、工程概况略3、施工部署3.1组织机构略3.2施工准备3.2.1人员准备现场配备主要管理人员包括施工技术负责人1名,施工员1名,现场协调人员一名,测量员3名,质检员1名,试验员1名,专职安全员1名,收料员1名,测量工3人,试验工2人,普通工人10人。
3.2.2材料准备1水泥。
1)水泥使用强度为32.5MPa的普通硅酸盐水泥。
初凝时间3h以上,终凝时间在6h 以上。
不使用快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥。
使用前进行厂家资质报验,并经试验合格。
2)施工前,根据计算,提前储备足量水泥,确保施工连续进行。
3)每平米水泥用量由试验室做的无側限抗压抗压强度决定。
据根据试验段来确定。
2水水泥稳定碎石基层就地冷再生用水应为可饮用水。
3新添集料(级配碎石)。
视现场实际情况添加。
4水泥稳定碎石冷再生混合料水泥稳定碎石冷再生混合料级配应满足下表:3.2.3机械准备1机械选择破碎和拌和使用维特根再生机进行,再生机最大工作宽度为4.2m,每组机械由1台再生机、1台平地机、2台10t水罐车、1台双钢轮振动压路机、1台轮胎压路机、1台单钢轮振动压路机组合施工。
公路路面工程破碎水泥混凝土再生利用摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的公路工程的发展也越来越迅速。
由于我国国土面积非常大,而公路是主要的交通方式,在世界范围内我国的水泥混凝土路面的总里程最多。
经济快速发展,人们的生活水平不断提升,汽车保有量也持续增加,很多的公路都出现了超载运行的情况,造成了很多的水泥路面出现不同情况的损坏。
在公路维护管理中,应该更加节约能源、提高公路质量并且不能损害生态环境,混凝土的再生就是使用旧水泥混凝土来对病害部分进行改造。
关键词:公路路面工程;破碎水泥混凝土;再生利用公路路面工程破碎水泥混凝土再生利用技术是一种环保型技术,以工程案例为讨论对象,选择多锤头碎石化技术应用工艺对全文进行概述,按照项目工程实践提出施工质量要求,目的在于提高公路路面破碎工程质量,供参考。
1多锤头碎石化技术应用1.1碎石化前准备技术全面调整碎石化设备。
根据工程施工的需要,本工程选择使用多锤头破碎机,在施工前需要保证所有的设备都处于最佳的工作状态,同时准备好易损件。
该工程选择使用的是PSB型破碎机,该设备桩配置有宽度为2.5m的冲击锤,重量高达5t,可以保证混凝土的开裂能够满足施工的要求。
路面的稳定施工选择使用的是LY25型胶轮压路机。
如果要是设备的重量不足5t,需要多次碾压,以达到压实度要求。
有以下几点难点:①原有路面的改造施工中,就存在着新旧路面连接部分,该部分施工中质量要求非常高,施工的难度主要在于很难控制新旧路面出现的沉降以及路面的接缝位置不合理而引发交通事故。
②施工中尽量避免在冬季进行,否则将会导致整体工程难以保证。
③原有路面的改造施工也是重点,禁止一切车辆通行,所以需要设置交通禁止标志,提升工程的安全性。
1.2旧路面碎石化施工技术1.2.1施工流程(1)本次工程中的路面改造使用的是多锤头碎花处理的方式,施工流程为:施工准备→试验性破碎施工→多锤头破碎机破碎施工→Z型振动压路机压实→撒布乳化沥青透层油→面层施工。
水泥稳定冷再生施工技术质量控制摘要:公路工程作为行业发展的重点,通过水泥稳定碎石冷再生技术的运用,可以增强基层工程的施工质量,促进行业的持续发展。
该研究针对基层工程项目的施工特点,对水泥稳定碎石冷再生技术进行分析。
总结了影响基层工程项目施工中存在的问题,旨在通过各项影响因素的分析构建针对性的解决方案,以提高水泥稳定碎石冷再生技术在基层施工质量中的使用价值,充分满足基层工程项目的持续发展需求,为行业的发展提供参考。
关键词:冷再生;施工技术;质量控制引言近年来,沥青冷再生技术在国内外兴起,并在实际施工中得到了广泛应用。
沥青冷再生技术是在常温下使用冷再生专用机械连续完成铣刨和破碎包括面层和部分基层在内的旧路面结构层、添加再生材料、拌和、摊铺、碾压等作业过程,重新形成具有一定承载能力的结构层的一种工艺。
沥青冷再生技术在应用过程中,对热量消耗低,对废弃材料可以进行循环利用,具有较好的生态效益和环境效益。
对其进行大力推广,可以更好地促进我国道路建设事业发展。
一、沥青路面冷再生技术的应用特点沥青路面可再生技术的应用特点同时也是其技术优势,运用这门技术可对沥青路面工程进行就地施工,减少了材料用量,节约了资源。
就地施工是指在原有的沥青路面上采用最终的工程施工方案对路面进行施工操作,所花费的人力、物力较少。
与传统的路面施工技术相比起在保护原有路面的基础上,提升了工程施工的质量和效率,减少了工程施工成本的浪费。
沥青路面冷再生技术一般情况下都是在原有的道路上进行施工操作,充分利用了原有的路面材料和资源,并在材料中加入了稳固剂和混合剂,以此来增加基层的稳定性。
这一技术的另一优势是减少了工程的施工维修周期,优化路面结构,增加黏弹性和强度,提升工程的施工效率,提升工程进度,在保证施工质量的基础上,减少了沥青道路施工中的资金投入。
二、水泥稳定冷再生技术施工工艺1.准备工作在正式施工前,需要确定旧路面的结构以及料类别,并清除路面表层所有杂物、泥块、灰尘,预整修存在的细微病害和不平整的区域。
水稳层就地冷再生摘要:水稳层就地冷再生利用旧料加入水泥及其他材料,节约能源。
本文对路面底基层就地冷再生技术要点和施工质量控制略谈一下自己的观点。
关键词:冷再生概况工艺质量控制1水稳层就地冷再生施工1.1国道108工程概况2013年国道108昆禄二级公路(富民至禄劝段)进行路面改造,我有幸参加该项目的监理工作,进行试验监理。
国道108大修工程南起昆明,北至禄劝,主要技术标准:公路技术等级:路面大修;设计车速:60kmh;设计年限:12年。
该项目路面工程结构类型表1-1:国道108线路面大修的特点主要是节约能源,例如底基层为水泥就地冷再生;沥青下面层为温再生沥青混凝土;沥青面层添加温拌剂,降低沥青混合料出料温度,起到节能减排的作用。
2 水泥就地冷再生施工工艺水泥就地冷再生和水泥稳定碎石性质是相同的,主要是施工工艺的不同,以往的水泥稳定碎石施工是经过场拌水泥稳定混合料,由自卸车辆运至摊铺现场,平地机或摊铺机进行铺筑后碾压成型,而水泥就地冷再生主要是利用原路面旧水稳层作为水泥就地冷再生底基层混合料,如果旧基层铣刨料的级配不良,则应通过掺加部分新料以改善其级配,国道108线大修工程级配范围及试验结果表2-1。
国道108大修工程,用原旧水稳料加入一定比例的集料,水泥为P.S.A32.5水泥,经试验确定水泥冷再生混合料的最佳含水量为4.5%、最大干密度2.431gcm和最佳水泥用量4.3%,并以其无侧限抗压强度作为混合料是否合格的检验指标。
人工摆放和撒布水泥,应根据水泥剂量,计算每一平方米水泥稳定层需要的水泥用量,并确定水泥摆放的纵横间距,若使用水泥稀浆车,应计算水泥浆的喷入量;工地人工撒布水泥,实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量多0.5~1.0%;水泥稳定再生层施工前,需要对原路面进行配合比设计。
利用(如Wirtgen WR2000S或WR2500S)就地冷再生机在原旧路上铣刨有代表性的样品。
配合比完成后用铣削机将旧水稳层上面的沥青面层铣削后,将铣削后的水稳层按平方面积计算出每平方水泥用量,人工将水泥平均分配到所画的方格内。
水泥稳定碎石(水泥碎石)在城市道路的应用摘要:近年来,随着国民经济的飞速发展,交通运输量日益增多。
因此城市道路半刚性基层采用水泥稳定碎石的越来越多。
为适应城市经济的发展,绿色环保,固体废弃物的再生利用是城市发展的重要目标。
现将通过西安市南北中轴线原水泥砼路面粉碎,作为水泥稳定碎石骨料的水泥稳定碎石基层的施工实践,谈水泥稳定碎石层的施工工艺及施工质量控制。
关键词:水泥碎石;环保;施工工艺;质量控制:水泥稳定碎石作用原理水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料,采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙,按嵌挤原理拌和压实。
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。
它的初期强度高,并且强度随龄期而增加很快结成板体,因而具有较高的强度,抗渗度和抗冻性较好。
水稳水泥用量一般为混合料3%∽7%,7天的无侧限抗压强度可达1.5∽4.0%mpa,较其他路基材料高。
水稳成活后遇雨不泥泞,表面坚实,加之环保,是城市道路翻建的理想基层材料。
二、配合比:通过实验室一定数量的原材料试验,击实实验,无侧限抗压强度实验等。
得知配合比,其中水泥添加量为6%(龙首PO42.5水泥,初凝时间117分钟),再生骨料(水泥碎石):新添加5-10mm碎石比例=9:1。
最大干容重为2.07g/cm3。
最佳含水量为7.4%。
材料类型及要求:水稳材料主要由原水泥砼路面粉碎石、5-10mm碎石、水泥、水、拌和碾压组1、水泥水泥作为集合料的一种稳定剂,其质量对集料的质量是至关重要的,施工时选用终凝时间较长,标号较低的水泥。
为使稳定土有足够的时间进行拌和、运输、摊铺、碾压以及保证其具有足够的强度。
本工程使用龙首PO42.5水泥,经实验室检测初凝时间117分钟。
2、集料用瑞典FINTEC移动式破碎机在现场将原水泥砼路面破碎成粒径为20—40mm的碎石,最大粒径不应超过40mm。
每个工作日对碎石检测两次,若粒径大于40mm时立即进行破碎机调整,(FINTEC移动式破碎机破碎粒径是可以调整的),石料的磨耗值不超过35%,石料的压碎值不超过30%。
沥青路面水泥稳定就地冷再生基层设计施工1.绪论1.1前言近年来,为了促进国民经济的进展,国家加大了对大路建设的投入,使得我国各种等级的大路里程均有了飞速的增长,其中沥青路面是我国道路的主要形式。
沥青路面改造如连续采纳传统方式,不仅增加了重修路面所需的沥青和砂石材料,破坏四周环境,而且简单造成环境污染。
假如采纳冷再生技术,将沥青面层和基层旧料加以再生利用,不仅可以节省大量的筑路材料,充分利用旧路材料,恢复和提高旧路强度,还有利于节省能源,避开环境污染,降低工程造价,促进我国可持续进展。
由于冷再生技术在国内的讨论进展时间较短,所进行的相关科研和工程实践比较有限,仍存在不少亟待解决的问题。
本文献在国内外沥青路面再生技术讨论成果的基础上,综合提出一套沥青路面冷再生施工方案,以期能够更好地为生产服务。
1.2沥青路面冷再生技术定义沥青路面冷再生技术是将旧沥青路面材料,包括面层和部分基层材料经破裂加工后进行重复利用,依据再生后结构层的结构特征适当加入新骨料或细集料,按比例加入肯定量的外掺剂(如水泥、石灰、粉煤灰、泡沫沥青或乳化沥青等)和适量的水,在自然环境温度下连续完成材料的铣刨、破裂、添加、拌和、摊铺及压实成型,重新形成具有所需承载力量结构层的一种工艺方法。
再生后,加铺沥青混凝土面层或做封层处理。
1.3沥青路面水泥稳定冷再生技术方案本方案适用于采纳水泥稳定就地冷再生技术进行大修、改建的各等级大路的底基层和二级及二级以下大路、城市出口路基层的施工。
水泥稳定就地冷再生路面设计应采纳设计与施工紧密结合的半刚性基层设计理论,设计内容包括交通量猜测与分析、旧路混合料分析、混合料协作比设计、设计参数确定、路面结构组合设计与厚度计算,在进行路面结构技术经济综合评价的基础上提出设计方案。
1.4沥青路面冷再生技术优点在旧路修理改造工程中大力推广应用现场冷再生面层基层技术,具有多项优点:简化施工工序,不存在旧路材料的运输和弃置问题;可以同时耙松和破裂,保证了结构的整体性,对旧路路基(下承层)的影响和破坏很小;利用旧路面和路基材料,大大削减了新材料的用量,爱护了资源;可以通过基层承载力的提高,从根本上实现大路等级的提高;铣刨、破裂、添加、拌和、摊铺可一次完成,施工工序的简化导致了工期的缩短;现代再生气械有效地防止了粉尘的飞扬,满意了环境爱护的要求,是一项绿色大路修理改造技术。
水泥稳定就地冷再生基层配合比设计及施工质量控制1前言到现在我省很多路面,特别是等级路面已经或即将进入维修或改建期,大量的翻挖、铣刨沥青混合料被废弃,一方面造成环境污染,另一方面对于我国这种优质沥青极为匮乏的国家来说是一种资源的极大浪费。
“旧沥青路面再生”的定义:“旧沥青路面经过一定的加工和处理,变成可以达到沥青路面技术要求的混合料,重铺成为新的沥青路面”。
在这里,“再生”有三个层次:a、旧沥青路面基层和(或)底基层的再生;b、旧沥青面层的再生;c、旧沥青的再生。
它基本适用于各种沥青路面结构,此举可节省绝大部分集料及30%左右的新沥青,而且劳动强度及施工效果与新的沥青路面相差无几。
2施工准备工作2.1 施工机械、试验仪器及人员准备2.1.1根据施工任务、合同工期、质量要求,综合生产能力,配置主要机械设备及辅助器具应满足表2-1和有关招标文件的要求。
表2-1 水泥就地冷再生施工主要机械设备及辅助器具2.1.2试验检测仪器必须满足表2-2的要求。
表2-2 水泥就地冷再生试验检测仪器2.1.3基层每个作业面人员配置分工表表2-3 每个作业面人员配置分工表2.2.1对旧路面进行调查,详细记录路面损坏情况、旧路面各结构层厚度、油层以下坏毁深度、基层以下粒料含水量等。
2.2.2对沿线不同病害路段铣刨面层和基层进行取样,把铣刨的旧料分别进行筛分,了解基层和面层铣刨后旧料中骨料的含量,一般大于5mm的骨料含量应在40-75%之间,否则应采取增加新骨料的措施。
2.2.3再生施工前一定要把局部路段的点病害彻底处理。
比如路基沉降需要砂砾换填;路面面层和基层出现网裂需要挖开重新采用二灰碎石或者水泥稳定碎石填补至再生层底面等。
2.2.4施工前大修路段旧路面现场应清扫干净,不得有尘土、杂草、树根及积水。
3材料的采集、进场与管理3.1 一般规定3.1.1原道路为沥青混合料、级配碎石、未筛分碎石、砂砾、碎石土、砂砾土、煤矸石和各种粒状矿渣均适宜用水泥稳定就地冷再生。
道路基层水泥稳定碎石材料的再生利用
【摘要】水泥稳定碎石的再生利用能够大大的减少原材料的使用,降低工程造价,保护环境,通过对水泥稳定碎石基层的主要概括和性能的介绍,分析了旧水泥稳定碎石材料的性能,最后对再生水泥稳定碎石材料的配合比和力学性能进行了研究,以指导工程施工。
【关键词】道路基层;水泥稳定碎石;再生;力学性能
0 引言
水泥稳定碎石基层是一种半刚性的基层材料,具有整体性好、强度高、透水性小的特点,水泥稳定碎石道路基层材料的再生利用可以节约大量的材料,节省工程投资,保护环境,减少新材料的开采,避免水土流失,梳理良好的社会形象,具有显著的经济效益、环境效益和社会效益。
高等级公路主要有沥青路面和混凝土路面两大类,目前我国高等级公路路面材料的再生技术已经相对完善,形成了系统的再生工艺,但由于基层材料的使用寿命较长,进入大修期较晚,所以对基层材料的再生利用没有引起足够的重视。
1 水泥稳定碎石基层
1.1 水泥稳定碎石基层性能要求
水泥稳定碎石基层对温度和湿度的变化较为敏感,在强度形成过程中和运营期间不可避免的会产生干缩裂缝和温缩裂缝,引起路面产生反射裂缝,加剧路面破坏,所以基层铺筑时要采用合理的结构层次、厚度、模量、材料等。
基层起到承重和扩散荷载应力的作用,水泥稳定碎石基层材料性能要满足强度、刚度、谁稳定性、冰冻稳定性、抗冲刷性能、抗裂性能、抗疲劳性能等。
1.2 水泥稳定碎石的组成结构
混合料的结构是指组成材料之间相互作用特点,颗粒的相对分布、相互联系的状况。
水泥稳定碎石的路用性能和其本身的结构特点有很大关系,其结构特点能反映出混合料的受力特性,当结构特点变化时,混合料的力学特性也会相应发生变化。
其结构可以分为以下三种。
悬浮密室结构,通常采用连续密级配,细骨料较多,粗骨料之间接触少,不能形成骨架,悬浮在细颗粒之间,具有较高的粘结力,摩擦角下,强度主要有粘结力控制,外部荷载作用下容易发生破坏。
骨架空隙结构,这种结构中粗骨料较多,细骨料较少,体内空隙大,具有较
大的摩阻力,粘结力较小,强度主要有摩阻力确定,基层受材料性质的影响较小,抗收缩能力强,耐久性不好。
骨架密实结构,这种结构综合另外两种结构的特点,在粗骨料形成的骨架中填充细骨料,具有较好的粘结力和摩阻力,力学性能、抗收缩性、抗裂性、抗冲刷性和疲劳性能较好。
2 旧水泥稳定碎石基层材料性能分析
2.1 水泥稳定碎石废料特点
废旧物料的水温强度和稳定性和新材料有很大不同,旧骨料的吸水性较好,在同样的配合比下,水灰比会相对减小,有利于增加基层强度,包裹水泥砂浆表面会有微小的缝隙,水泥颗粒容易进入,增加粘结力,大粒径粗骨料在铣刨时会产生新的断面,表面粗糙,使得级配更加的连续。
2.2 再生骨料的性质特点及级配验证
再生骨料可以分为再生粗骨料和再生细骨料,再生粗骨料主要为表面包裹着水泥砂浆的石子,其粘附水泥砂浆的多少和水泥稳定碎石的强度等级和骨料种类有很大关系,水泥含量越高,骨料表面粘附水泥浆越多。
再生细骨料为破碎后附着水泥砂浆的石屑。
再生骨料的级配验证要采用国家方孔标准筛进行筛分和称重,粗骨料和石屑中能够有破碎新茬的能达到总量的30%,并大多都能被水泥砂浆附着,表面包裹砂浆的石子颗粒本身存在很大的差异性,骨料的表面较为粗糙,棱角多。
水泥稳定碎石废料一定条件下比新的材料更加适用于道路基层,完全可以利用废弃材料作为施工的基层材料。
2.3 再生骨料对再生水泥稳定碎石强度机理分析
混合料在压实成型后有固相、液相和气相三部分组成,三部分共同作用形成水泥稳定碎石的强度和刚度,决定水泥稳定碎石混合料强度的主要因素是颗粒间的粘结力和内摩阻力,水泥砂浆和细骨料组成提供粘结力,和砂浆的强度没有直接关系,粗骨料的骨架结构提供内摩阻力,受到骨料颗粒形状和摩阻系数等因素影响。
水泥稳定碎石是水泥砂浆、骨料、骨料和砂浆界面的三相结合体,其强度也是由三者共同作用决定的,再生骨料对再生水泥稳定碎石的强度影响主要表现在再生骨料的外形特征影响,界面结合的影响、水化作用的影响、吸水率的影响以及再生骨料自身强度的影响。
再生骨料表面粗糙、比表面积增大,吸水率高,拌合时会吸收一定的水分,降低水灰比,从而提高强度。
3 再生水泥稳定碎石配合比设计及性能分析
3.1 级配理论综述及组细骨料的级配特点
良好的级配状态是在最小孔隙率的情况下保证骨料之间处于紧密的状态,最大限度的发挥其结构强度效应,常用的级配有连续级配和间断级配两种。
连续级配是不同粒径的粒料按照一定的比例组成,级配曲线平顺光滑,又可以分为连续密级配和连续开级配。
间断级配则是去除几个分级,形成不连续的混合料。
常用的级配理论有最大密度曲线理论和粒子干涉理论。
骨料由于粒径不同会引起混合料之间的粘结力和内摩阻力的不同,从而影响水泥稳定碎石混合料的强度,将骨料分为粗骨料和细骨料可以较好的对骨料质量进行控制,有利于分析混合料的结构。
粗骨料的作用是形成排列紧密的多级空间骨架结构,细骨料的功能为填充粗骨料的空隙,稳定骨架结构,并影响混合料成型后的强度和收缩性。
3.2 混合料的配合比设计
混合料配合比设计时可以根据级配标准进行,但实际工程使用和理论计算存在一定的差异性,计算得到的级配范围有时不能应用于所有的筛孔,实际施工时也会根据公路不同部位,通过试验做出相应的调整。
最佳混合料配合比除了要求水泥稳定碎石中的粗骨料能够紧密排列,还要求密室的水泥砂浆将整个骨架粘结成整体,配合比设计时要使粗骨料、细骨料、水泥和水按照最佳的比例掺合。
3.3 再生混合料的性能分析
稳定性能分析,再生材料的稳定性包括抗冻性能和抗冲刷性能。
基层材料为空隙材料,在冻融循环作用下,内部的空隙水会冻胀产生附加应力对空隙壁造成压力,这种压力的大小还和水的流动距离,冻结速度等有关。
溶液部分结冰时还会引起一定的渗透压力,从而造成基层的破坏。
水泥稳定碎石再利用后不仅受到静态水的作用,同时受流动水的影响,当进入到路面结构内的水不能及时排除时,就会造成基层材料的膨胀,在荷载的作用下形成很大的动水压力,对基层材料造成冲刷破坏。
抗收缩性能,收缩性能包括温度收缩和干湿收缩。
在温度变化时,混合料的之间的热胀冷缩性能不同,产生内应力,表现在固相颗粒之间相互牵制和制约,温缩性能和时间有一定的关系,找出规律能够更好的养护,加强其使用性能。
干缩性能是由于混合料体内水分的减少,在毛细管张力、吸附水和分子之间的作用力、层间水的作用下产生的。
力学性能分析,不同水泥含量的水泥稳定碎石其强度随着龄期的增加而增长,水泥含量越高,抗压强度越高。
回弹模量的增长规律和强度的增长规律基本一致,取决于原材料本身的模量和组成结构形式等,在初期由于胶结材料没有形
成较高的强度,回弹模量主要由材料组成结构和原材料本身模量决定,随着反应进行,颗粒之间的粘结连接不断增强,回弹模量也相应增大。
(下转第172页)
【参考文献】
[1]马君毅.冷再生旧沥青路面材料在基层中的应用研究[D].长安大学,2005,6.
[2]胡立群.半刚性基层材料结构类型与组成设计研究[D].长安大学,2004,5.
[3]张亚梅,秦鸿根,孙伟.再生混凝土配合比设计初探[J].混凝土与水泥制品,2002(01):7-9.
[4]郭忠印,李立寒.沥青路面施工与养护技术[M].北京:人民交通出版社,2003,11:293-314.。