掺回收粉尘水泥稳定碎石路用性能研究

第４１卷第１７期　２　０　１　５年６月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．４１　Ｎｏ．１７　Ｊｕｎ．　２０１５　・ｌ３３・　

文章编号：１００９・６８２５（２０１５）１７—０１３３－０２　

掺回收粉尘水泥稳定碎石路用性能研究　

刘景东　

（康平县公路管理处，辽宁康平１１０５００）　

摘要：对不同粉尘掺量的水泥稳定碎石基层进行无侧限抗压强度试验和抗压回弹试验，通过对强度和抵抗变形的能力对比分析　

得出粉尘掺量在３％左右的情况下水泥稳定碎石基层能够满足规范的技术要求，能有更好的路用性能，有益于路面性能的提高和　

经济成本的减少。　

关键词：粉尘掺量，无侧限抗压强度，抗压回弹，水泥稳定碎石　

中图分类号：Ｕ４１６．０３　文献标识码：Ａ　

０　引言　

沥青路面结构是现阶段我国公路应用最广的柔性基层、半刚　性路面结构形式。在沥青混合料生产的过程中会产生大量的粉　

尘，这些粒径小于０．０７５　ｍｍ的较小颗粒的粉尘，不仅容易给环境　

造成极大的污染，并且还可能破坏机械设备。在我国的沥青搅拌　过程中，沥青拌合站对粉尘的回收已经有了很大的帮助，对周边　

空气的污染也在减轻，但回收的粉尘的处理又将是我们面临的新　

的挑战，至今针对这些回收的粉尘目前还没有较好的处理办法，　环保部门规定要求回收粉尘不能直接排放，因而处理费用增加，　

并且合适的填埋场地越来越难以找到，沥青拌合中的粉尘处理，　

路面的质量情况指的是路面各个检测的指标，例如路面破损、　

摩擦系统、平整度等等，其质量指标是可能通过量化来实现的。　

１）根据预防性送气要求，将质量指标分成五个等级，分别是　

优、良、中、次、差；２）明确各个路面质量是在哪一个质量等级中，　

再结合相应的指标权重得到最后的路面质量的综合评分；３）评价　路面的综合质量，同时以此为基础，明确路面是不是要进行养护，　

以及制定养护的具体措施。　３．３对路面质量衰减规律进行总结　

根据对往年高等级公路路面各项检测结果和数据的分析，可　以得到高等级公路路面衰减的规律，并且根据衰减规律开展相应　

的预防性养护措施，可以达到更好的养护效果。　

４结语　

本文主要针对目前高等级公路沥青路面预防性养护技术以　

及养护内容进行了分析，目前我们高等级公路路面预防性养护技　术尚未得到充分发展，而随着高等级公路事业的不断发展，对高　

等级公路路面预防性养护的重视程度不断提高，高等级公路的建　

设逐渐由以往的建设为主转变为建设与养护并重的模式。不同　

的道路路面形成破坏的表现和因素各有不同，而不同的预防性养　成为当前公路建设中我们重点关注的问题。　为此笔者以沥青拌合站回收粉尘为试验对象，将粉尘代替矿　

粉掺合一定的水泥级配碎石展开研究分析，期望能得到更好的材　

料性能和路用性能。结果表明，在满足规范的技术要求的情况　

下，采用小于３％的粉尘掺量不仅能够增强水泥稳定碎石混合料　

的强度，还能够节约原料，带来很好的经济效益和社会效益。　

１　试验设计　

１．１　试验方案　

抗压回弹模量是半刚性基层路面结构的重要设计参数，无侧　

限抗压强度是施工中的重要控制指标。为了研究不同掺量粉尘对　

护措施有着各自的优势，因此在实际的养护工程施工时，要对高　

等级公路病害的具体情况进行详细的分析，采取合理的预防性养　

护措施，达到理想的养护效果的同时，节约成本，提高路面养护的　

经济性。　

参考文献：　［１］　忻刚明．高等级公路沥青路面预防性养护问题探讨［Ｊ］．中　

国高新技术企业，２００９（２０）：２７—２８．　

［２］　邓鹏飞，张伟．高等级公路沥青路面预防性养护关键技术　

研究［Ｊ］．武汉工业学院学报，２００９（２）：３１—３３．　［３］　姚书冬，晏聪．高等级公路沥青路面预防性养护分析［Ｊ］．　

交通标准化。２０１３（２４）：７７＿７９．　［４］　胡国祥，李　杰，何晓鸣．高等级公路沥青路面预防性养护　

项目后评价方法［Ｊ］．筑路机械与施工机械化，２００８（７）：ｌ１—　

１２．　［５］　戴洁．高等级公路沥青路面预防性养护［Ｊ］．广东交通职　

业技术学院学报，２００４（１）：４６—４８．　

［６］　陈玉梅，周洪文．高等级公路沥青路面预防性养护措施及其　

实施［Ｊ］．交通标准化，２０１０（７）：６０－６２．　

Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈ－ｇｒａｄｅ　ｈｉｇｈｗａｙ　ａｓｐｈａｌｔ　ｐａｖｅｍｅｎｔ　

Ｘｕ　Ｊｕｎｆｅｎｇ　（Ｊｉｎｃｈｅｎｇ　Ｂｕｒｅａｕ　ｏｆＴｒａｆｆｉｃ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，Ｊｉｎｃｈｅｎｇ　０４８０００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｈｉｇｈ—ｇｒａｄｅ　ｈｉｇｈｗａｙ　ａｓｐｈａｌｔ　ｐａｖｅｍｅｎｔ，ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　ｎｅｗ　ｍｏｄｅ　ｏｆ　ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ　

ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｒｅｐｌａｃｉｎｇ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ，ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｃｏｍｍｏｎ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈ—ｇｒａｄｅ　ｈｉｇｈｗａｙ　ａｓｐｈａｌｔ　ｐａｖｅｍｅｎｔ，ａｎｄ　ｆｉｎａｌｌｙ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｕｔ　ｔｈａｔ：ｏｎｌｙ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｏｆ　ａｓｐｈａｌｔ　ｐａｖｅｍｅｎｔ，ｃａｎ　ｗｅ　ｅｌ－　

ｆｅｅｔｉｖｅｌｙ　ｐｒｏｌｏｎｇ　ｈｉｇｈ・ｇｒａｄｅ　ｈｉｇｈｗａｙ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｌｉｆｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ・ｇｒａｄｅ　ｈｉｇｈｗａｙ，ａｓｐｈａｌｔ　ｐａｖｅｍｅｎｔ，ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ，ｍｅａｓｕｒｅｓ　

收稿日期：２０１５－０４－０５　作者简介：刘景东（１９６９－），

男，工程师　第４１卷第１７期　・１３４・　２　０　１　５年６月　山　西　建　筑　

其材料强度的影响，对掺粉尘水泥稳定碎石的７　ｄ无侧限抗压强　

度、回弹模量等性能指标进行试验研究。　

本次试验采用的是悬浮密实型稳定碎石混合料，采用１０　ｍｍ一　

３０　ｍｍ碎石、１０　ｍｍ～２０　ｍｍ碎石、５　ｍｍ～１０　ｍｍ碎石、０　ｍｍ～　５　ｍｍ碎石四档集料配合计算得到最佳级配０：２５：４５：３０；由击实试　

验可以得到最佳含水率（％）和最大干密度（ｇ／ａｍ　），并据此制备　

试验所需的各种试件。　

１．２试验方法　

１．２．１　无侧限抗压强度试验　

根据ＪＴＧ　Ｄ５０－－２００６公路沥青路面设计规范可知，水泥稳定　

类材料的７　ｄ无侧限抗压强度范围一般在２．５　ＭＰａ一４．５　ＭＰａ内。　

进行０％一５％不同粉尘剂量水泥稳定碎石无侧限抗压强度试验。　

本试验主要是通过万能试验机对在规定的模具中制备的标准试　

件直径×高（＋１５ｏ　ｍｍ×１５０　ｍｍ）进行压强测试。　

无侧限抗压试验步骤：　

１）试件的制作：按照之前击实试验测得最佳含水率和最大干　

密度称取试件所需相应质量的粗集料，制备成直径×高　

（６１５０　ｍｍ×１５０　ａｍ）的试件，然后放置４　ｈ左右后通过脱模机进　行脱模。２）试件的养护：依据Ｔ０８４５－－２００９公路工程无机结合稳　

定材料试验规程无机结合料稳定材料养生方法，我们在标准养护　

箱中进行７　ｄ养护，养护温度为２Ｏ℃±２　ｏＣ，相对湿度９５％，最后　

一天将试件浸泡在水温度２０℃水箱中，浸水的深度应高出试件　

顶上约２．５　ａｍ。３）试验的操作：用万能试验机进行无侧限抗压强　

度试验，速度采用１　ｍｍ／ｍｉｎ。对试件破坏时对应的最大压力进行　

记录。　

１．２．２回弹模量试验　

本试验是依据Ｔ０８０５－－１９９４公路工程无机结合稳定材料试　

验规程规范中无机结合料稳定材料无侧限抗压强度试验方法。　

由于顶面法可以直接测量构件高度的变形，所以对室内无机结合　

料材料试件进行顶面法抗压回弹试验。本试验试件成型和养护　

方法与无侧限抗压回弹的方法一致。试验仪器采用万能试验机、　测变形装置、千分表（２只）。　

抗压回弹试验步骤：　

１）对试件进行预压，把千分表调零；２）将预定压力分５级，分　别以单位压力０．４　ｋＮ，０．８　ｋＮ，１．２　ｋＮ，１．６　ｋＮ，２　ｋＮ对试件施加　

荷载，通过记录每级加载时和卸载后千分表的读数，以加载和卸　

载的差值计算回弹变形Ｌ；３）绘制单位压力Ｐ与回弹变形￡的关　

一Ｌ　系曲线；４）按照公式Ｅ　＝　计算试件的抗压回弹模量。　ｉ　２试验结果和数据分析　

２．１　无侧限抗压试验　

１）试验数据见表１，图１。　

表１　７　ｄ无侧限抗压强度试验数据　

３９　４　２５　４　１６　４　０１　３　７２　３　３７　强度　ｌ　４．　Ｉ　．　１　．　Ｉ　．　１　．　１　．　２）试验结论。将粉尘掺量１％，２％，３％，４％和５％强度值分　别与无粉尘掺量进行差值对比，由差值和折线图可以看出随粉尘　

的掺量加大，其无侧限抗压值减弱，但是掺量小于３％时对强度影　

响很小；掺量过多时对强度影响较大。因此，在无机结合料稳定　

碎石中掺一定量的粉尘不会造成强度的降低，并且能减少其他材　

料用量的同时可以有效地利用沥青拌合站回收的粉尘，减少空气　

污染等环保问题。　

２．２抗压回弹试验　

１）试验数据见表２，图２。　表２粉尘水泥稳定碎石抗压回弹模■　粉尘掺量／％　ｌ　０　１　１　２　３　４　５　回弹模量Ｅｃ／ＭＰａｌ１　１９９．１８ｌ１　１８７．７３　１　１４４．３７　１　１０３．８　９６３．６１　８４７．１６　【减少百分数／％Ｉ　１　０．９５　３．６５　３．５５　ｌ２．７０　ｌ２．０８　

照　

暮　

卜　

粉尘掺量／％　图１不同粉尘　掺量无侧限抗压强度　２）试验结论分析。　棚　

戬　回　

粉尘掺量／％　图２不同粉尘掺量抗压回弹模量　

从试验结果可以看出随着粉尘掺量的增加抗压回弹的值在　

规范的参考范围内，但在粉尘掺量小于３％时抗压回弹的减少百　

分数都小于３．５５％，粉尘掺量大于３％的抗压回弹模量较上一个　

回弹模量减少１２．７％，所以可以得出结论：粉尘掺量小于３％的水　

泥稳定碎石不仅能够减少环境的污染，而且还能满足路面性能　

要求。　

３结语　

通过对不同粉尘掺量的水泥稳定碎石基层进行无侧限抗压　

强度和抗压回弹试验，对试验数据进行分析得出的结论有：１）回　弹模量与无侧限抗压强度的大小均随着粉尘掺量的增加而减小，　

粉尘掺量对路面强度有一定的影响。２）粉尘掺量小于３％时对无　

侧限抗压强度和回弹模量的影响不大，能够满足规范的强度要　

求。３）参考规范中对路基回弹模量的要求，超过粉尘掺量３％的　水泥稳定碎石结构的回弹模量过小，不能满足规范要求，由此得　

出粉尘掺量过多会降低路面性能。４）掺合一定数量的粉尘水泥　

稳定碎石可以在满足路面性能要求的同时解决粉尘回收的处理　

问题，保护环境。　

参考文献：　［１］　杨树荣，冯芳霞．浅析粉尘污染对沥青路面的破坏［Ｊ］．山西　

建筑，２０１０，３６（１０）：２８３—２８４．　

［２］　李海滨．基于半刚性基层适应性的沥青路面结构研究［Ｄ］．　

西安：长安大学，２０１０．　

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