道路水泥砼再生集料在级配碎石垫层中的应用
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城市建筑l道路桥梁I URBANISM AND ARCHITECTURE I ROAD AND BRIDGE 道路水泥砼再生集料在级配碎石垫层中的应用 ■黄文奎 [摘要】本文针对旧水泥混凝土路面废弃材料在道路工程 控制 F30—2003)和《公路路面基层施工技术规范》 中的应用进行了适用性分析。结果表明,水泥混凝土路面 再生粗、细集料均可用于级配碎石垫层。利用重型击实法 本文首先对所用路面混凝土再生集料的适用性 (JTJ034—2000)均对不同使用场合路用粗集料的性 能提出了一些要求,具体如表l所示。需要指出的 是JTG F30—2003中粗集料的压碎指标均是以2000 年老版《公路工程集料试验规程》中“TO315水泥 混凝土用粗集料压碎值试验”为基准的,根据《公 路工程集料试验规程》(JTG E42—2005)中提供的相 关关系式换算得到的再生集料压碎值(按老规程试 验方法)为U.7%,由表1可知。 确定了材料的最佳含水率和最大干密度,利用室内承载板 试验测定了级配碎石的回弹模量。结果表明,其小于天然 进行了分析,结果表明材料满足碎石垫层使用要求。 然后,通过室内试验研究了再生集料级配碎石的材 料指标,并给出了材料设计参数(回弹模量)的推 荐取值。在此基础上,提出了再生集料级配碎石垫 层施工注意事项及质量控制标准,为再生集料级配 碎石垫层的施工提供指导和依据。 一集料测值。在此基础上,给出了材料设计参数的推荐取值。 最后,提出了再生集料级配碎石垫层施工注意事项及质量 控制标准,希望能为再生集料级配碎石垫层的施工提供指 导和依据。 、适用性分析 《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTG 表1规范对路用粗集料的技术要求 【关键词】再生集料适用性回弹模量材料设计参数质量 已有研究与应用均表明,再生细集料不可代替 料对半刚性基层材料的性能影响进行专门研究。 二、材料设计指标及设计参数 i.最佳含水量和最大干密度 级配碎石试件采用重型击实法成型,试验级配 采用《公路沥青路面设计规范》(JTG DSO一2006)中 研究表明,再生集料中的结晶水造成击实试样 的含水量偏大很多,必须对含水量进行修正,即将 所测含水量减去结晶水含量。本文建议,在击实试 验前选取风干的再生集料,采用烘箱加热法测定再 生集料的含水率,将此含水率测值减去再生集料的 风干含水量(即自由水含量,可取0.25%)作为结 晶水含量。 天然砂用于拌制水泥混凝土,再生混凝土中的再生 集料仅为再生粗集料。1993年,国际材料与结构研 究实验联合会(RILEM)颁布了《再生集料混凝土规 定》,在混凝土中使用再生细集料。关于再生细 集料是否可以用于无机结合料稳定材料中,国内外 并没有明确的结论。我国在研究与应用水泥(二灰) 稳定再生集料时,一般均使用再生细集料完全取代 石屑或天然砂,效果尚可,但并没有针对再生细集 柔性基层骨架密实型级配的中值。骨架密实结构综 合了悬浮密实结构和骨架空隙结构的特点,既有一 定数量的粗集料形成骨架,又含有适量的细集料以 填充空隙,从而使混合料形成较高的密实度。 表2最佳含水量和最大干密度(修正后) 从表2可以看出,再生集料级配碎石的最佳含 水量高于天然级配碎石,而最大干密度则低于天然 级配碎石,主要因为再生集料的吸水率比天然集料 大,而密度低于天然集料。两者在采用同一级配和 成型方法时的空隙率基本相同。 三、级配碎石垫层施工质量控制 再生集料级配碎石垫层采用集中厂拌法施工, 摊铺机按单幅摊铺作业,垫层厚度较大时宜分两层 施工,每层压实厚度不大于20cm。施工前需要按照 技术方案要求准备好相应机械设备和配件,做好开 参考文献 [1]王博铭,张瑶,王志文,等.旧路面水泥混凝土 再生集料在公路基层中的应用[J].公路工程与 运输,2009(6):159—162. 2.回弹模量 回弹模量是级配碎石的重要性能指标及唯一设 计参数。通过击实方法在最佳含水量条件下成型试 件,采用室内承载板法,通过路面材料强度试验仪 测定级配碎石的抗压回弹模量。测试结果表明再生 工前的保养、试机工作,并保证其在施工期间一般 不发生有碍施工进度和质量的故障。做好土基外形、 强度及沉降检查,不得有松散和弹簧现象且宜在土 基沉降速率小于5 mm/月后铺筑垫层。准备好相应的 质量检测仪器,包括重型击实仪、垫层密度测定设 [2]付佳丽.废旧水泥混凝土路面再生利用技术的 试验研究[D].合肥:合肥工业大学,2007. [3]中华人民共和国交通部.JTG F30—2003,公路水 泥混凝土路面施工技术规范[S].北京:人民交通 出版社,2003. [4]中华人民共和国交通部.JTJO34-2000,公路路面 集料的回弹模量为198MPa,天然集料的回弹模量为 257 MPa,再生集料级配碎石的回弹模量小于天然级 配碎石。 备、标准筛(方孔)、土壤液塑限联合测定仪、压碎 值仪、针片状颗粒测定仪器等。 四、结语 (1)适用性分析结果表明,水泥混凝土路面再 基层施工技术规范[s].北京:人民交通出版社, 2000. 因此,在结构设计中,再生集料碎石垫层的回 [5]刘富玲,闰瑾,刘晓南.美国公路水泥混凝土的 再生利用[J].建筑石膏与胶凝材料,2002(6): 37—39. 弹模量设计参数取值可较天然碎石垫层相应降低, 降低值可取为50 MPa。《公路沥青路面设计规范》 (JTG D50—2006)以及《公路水泥混凝土路面设计 生粗、细集料均可用于级配碎石垫层。 (2)再生集料级配碎石的最佳含水量高于天然 级配碎石,而最大干密度则低于天然级配碎石;再 生集料级配碎石的回弹模量小于天然级配碎石,参 [6]郭恩,赵之杰,张阳.旧水泥混凝土路面再生骨 料性能探讨[J].西部交通科技,2008(8):9-11. 规范》(JTG D40—2002)中底基层或垫层级配碎石的 [7]中华人民共和国交通部.JTG D50-2006,公路沥 回弹模量参考值为200 ̄250 MPa。参照此经验值, 可认为再生集料级配碎石的回弹模量推荐值为 】5O~200 MPa。 照相关规范,再生集料级配碎石的回弹模量设计推 荐值为150~200 MPa。 青路面设计规范[s].北京:人民交通出版社, 2006. (3)依据本文研究和相关工程经验,给出了级 配碎石垫层施工质量检查及控制标准。 (作者单位:上海华东民航机场建设监理有限公司 200335) 203