建筑垃圾再生材料在市政道路基层中的应用研究

利用建筑垃圾生产建筑再生材料用于市政道路基层,实现建筑垃圾快速、就地消纳,解决建筑垃圾处理难及道路修建用料难的困局,既节约社会资源,又保护自然环境。本文通过对建筑垃圾分拣、取样,进行原材料试验研究、混合料配合比设计、混合料力学性能试验研究及水稳定性试验研究,从而确定道路基层混合料施工参数,为建筑垃圾再生材料在道路基层中的应用提供技术支撑。     

利用废旧建筑垃圾制备沥青混合料的试验研究

将回收的废旧建筑垃圾破碎成级配合理的再生集料,并将其配制成沥青混合料.通过与普通石灰岩集料及其沥青混合料的对比试验,研究了废旧建筑垃圾再生集料的物理性质和力学性质以及废旧建筑垃圾再生集料制备的沥青混合料的性能.研究结果显示:废旧建筑垃圾再生集料制备的沥青混合料的性能均能够满足规范要求,且其稳定度、流值、残留稳定度等性能指标优于普通集料沥青混合料.     

水泥稳定建筑废弃物再生道路底基层的试验研究

为了研究建筑废弃物骨料在水泥稳定碎石道路底基层中应用的可行性,将5~10mm规格的建筑废弃物骨料、天然集料、水泥和水,通过配合比优化设计,制备水泥稳定再生底基层混合料,对其抗压强度、间接抗拉强度、抗压回弹模量、水稳定性和干缩等性能进行试验测试。结果表明:水泥稳定碎石混合料在掺入建筑废弃物再生材料后,完全能够满足规范中对底基层路用性能的相关要求,建筑废弃物再生材料可以用作道路底基层集料。     

砖混再生集料用于水稳基层试验研究

为解决废弃建筑垃圾堆积造成环境污染和资源浪费的问题，将建筑垃圾破碎成砖混再生集料用于水泥稳定碎石基层，以实现其资源化利用，同时解决天然石料资源日益匮乏的问题。首先研究了砖混再生集料的性质，然后配制了6种不同再生集料掺量的水泥稳定碎石混合料，以抗压强度、劈裂强度、干缩性能和抗冲刷性能为指标，研究其路用性能。试验结果显示：相比天然集料，砖混再生集料具有密度小、压碎值较大、吸水率高的特点；随着再生集料掺量的增加，混合料的抗压强度和劈裂强度先增大再减小；干缩系数和抗冲刷损失质量随着再生集料掺量的增加而增大。当水泥剂量为4%时，不同再生集料掺量的水稳碎石混合料强度范围为3.9 MPa～5.4 MPa,可满足不同交通量的高速公路和一级公路基层强度要求。     

沥青稳定再生集料基层的基本性能研究

利用水泥混凝土路面板破碎生产再生集料,再用沥青对再生集料进行稳定,用于高等级公路的基层,从而实现旧水泥混凝土的再生利用。试验证明,沥青稳定再生集料混合料与沥青稳定新集料混合料的各项性能指标相差不大,再生集料可以用于沥青稳定集料混合料。水泥混凝土破碎而得的旧集料通过再生用于沥青稳定再生集料基层是合适的,能够胜任道路基层的一系列要求。     

碱激发废旧混凝土道路基层材料在马桥河路改建工程中的应用

该文主要对碱激发废旧混凝土道路基层材料的应用进行了研究。试验首先对比了天然集料与混凝土再生集料性能;其次按规范和设计要求对混合料相应指标进行试验和控制。混合料测试指标有延时成型强度、劈裂强度、抗压回弹模量、干缩性、抗冲刷性能,从混合料路用性能测试结果得出,同等材料掺量条件下,碱激发废旧混凝土道路基层材料各项性能指标优于水泥稳定再生集料;最后将碱激发废旧混凝土道路基层材料应用于马桥河路改建工程中,实现原材料成本节约40%,同时,该项目对推进建筑固废物资源化利用具有深远意义。     

移动荷载作用下建筑垃圾再生路面响应分析

为研究砖混类建筑垃圾用于道路基层填筑的再生路面在移动荷载下的力学响应问题,通过室内试验对不同再生骨料掺量的再生混合料进行抗压回弹模量试验,分析再生混合料力学性能特点;利用ABAQUS有限元分析软件建立再生路面三维道路模型,分析了移动荷载下再生路面力学响应规律;并基于正交试验,就再生下基层厚度、底基层厚度及再生骨料掺量对结构力学响应影响进行敏感性分析。研究结果表明：(1)建筑垃圾再生骨料具有压碎值大、密度小、吸水率大的特点,再生混合料最佳含水率与最大干密度随再生料掺量的增多分别增大与减小,再生混合料抗压回弹模量随再生料掺量的增多呈现先增大后减小的趋势,因此将砖混类再生骨料用于基层铺筑时建议掺量在40%以下,并应严格控制再生骨料中砖混比例;(2)在移动荷载作用下,建筑垃圾再生路面动力响应具有“应变集中”与“应变交替”的现象,最大竖向应变达到381.94με;(3)建筑垃圾再生路面下基层厚度、底基层厚度对道路性能的影响大于再生骨料掺量的影响。研究结果可为建筑垃圾再生路面结构设计提供理论依据和技术参考。     

不同建筑垃圾掺量的水泥稳定级配碎石混合料性能

基于无侧限抗压强度试验、弯拉强度试验、动态压缩模量试验、温缩与干缩试验与三分点加载疲劳试验，研究建筑垃圾再生集料（CWRM）掺量对水泥稳定级配碎石混合料力学性能、变形特性与抗疲劳耐久性能的影响，建立建筑垃圾再生水泥稳定级配碎石混合料力学性能之间的相关性。研究表明：随着CWRM掺量的增大，建筑垃圾再生集料水泥稳定碎石混合料的力学强度降低、干缩系数与温缩系数增大，同时抗疲劳耐久性能降低。建筑垃圾再生水泥稳定级配碎石混合料具有良好的抗疲劳耐久性能，建议适宜的CWRM掺量不超过40%，且水泥掺量宜为4%～6%。     

建筑废弃物再生固化基层施工工艺研究

为合理处置建筑废弃物并拓宽道路基层料源,对建筑物拆除废弃物再生工艺及再生固化基层混合料配合比设计等关键技术进行了研发,提出了建筑废弃物再生固化基层施工工艺.分析结果表明:该型基层具有高强、耐久和稳固等突出优点;相关工艺强化了废弃物处置功能,大大减少了天然集料用量,具有良好工程应用前景.可供低交通量道路基层施工参考.     

建筑垃圾材料在北京公路工程中的试验研究

建筑垃圾主要分为砖混类、水泥混凝土类,循环利用可减少道路建设过程中新集料开采。该文以2017年北京市某大修工程为背景,对水泥稳定砖混类再生材料、水泥稳定水泥混凝土类再生材料路用性能进行试验研究,通过有限元软件Ansys模拟建筑垃圾再生基层路面结构,进行力学分析,认为砖混类建筑垃圾再生集料压碎值等关键性指标较弱,可用于二级以下公路底基层;水泥混凝土类建筑垃圾再生集料各项指标基本满足规范对于高等级公路基层指标要求,可替代普通粗、细集料,但由于破碎、除杂等技术问题,材料性能可控性较差,大规模应用存在一定难度;水泥稳定砖混类再生材料7d无侧限抗压强度满足规范二级及以下公路底基层抗压强度指标要求,具有良好的工作性能;水泥稳定水泥混凝土类再生材料7d无侧限抗压强度满足规范高等级公路极重、特重交通基层抗压强度指标要求,抗压强度稳步增长,抗冻性能、抗弯拉性能优良,具有良好的工作性能。     

水泥稳定砖与混凝土再生集料基层的性能研究

为了研究水泥稳定砖与混凝土建筑垃圾再生集料基层性能,采用扫描电子显微镜和工业CT分别对砖渣、旧混凝土和新集料的表面与内部结构进行扫描,开展了再生集料与新集料的基本特性试验,并进行了对比分析;针对不同掺量再生集料,开展了4种水泥剂量稳定基层混合料的7d无侧限抗压强度试验以及质量分数为4%的水泥稳定基层混合料的不同龄期无侧限抗压强度、不同龄期劈裂强度、90d抗压和劈裂回弹模量、抗冲刷、抗冻融、干缩与温缩等一系列系统室内试验,对比分析了试验结果;铺筑了试验路并进行了跟踪监测。试验结果表明:与天然集料相比,再生集料表面微孔隙多且内部含孔隙或微裂隙,其密度小、吸水率大、压碎值大;随再生集料掺量的增加,混合料的最大干密度和最佳含水率分别呈近似线性减小和增大;随再生集料掺量的增加,混合料的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压模量与劈裂模量均呈先增后减的变化规律,抗冲刷能力下降,抗冻融性能变化不大,干缩系数减小,温缩系数变大;7d无侧限抗压强度和90d劈裂强度均满足规范的要求;试验路性能良好,证明砖与混凝土再生集料用作半刚性基层材料是可行的。     

水泥稳定再生碎石路用性能研究

将建筑垃圾再生集料应用于路面基层,既可以解决建筑垃圾处理困难问题,又可以减少道路工程对天然砂石材料的消耗。水泥稳定碎石是道路半刚性基层的主要材料,对比研究了采用再生粗集料,全再生集料以及天然集料水泥稳定碎石的抗压强度、抗拉强度、干缩特性,以及外加剂对水泥稳定再生碎石强度和干缩的影响。研究结果表明,与天然集料相比,掺加再生集料的水泥稳定再生碎石强度提高,可以达到路面基层、底基层的强度指标要求。同时,水泥稳定再生碎石的收缩显著增大,可达到天然集料稳定材料的1. 7～2. 5倍,为此复配的专用外加剂可将全再生集料水泥稳定碎石的收缩减小50%,同时对强度有所提高。     

建筑垃圾在陕西省高速公路建设中的应用

随着城市化进程加快,城中村改造、道路扩建过程中产生了大量的建筑垃圾,如何处理这些建筑垃圾废料,是各地政府棘手的问题之一。陕西省将建筑垃圾成功应用于高速公路地基处理、路基填料、路面基层(底基层)和再生集料混凝土中,取得了显著的经济效益和社会效益。     

再生集料水泥稳定碎石基层的级配变异性研究

同时试验探究了再生集料用于高速公路水泥稳定碎石基层的适应性,主要对基于再生集料性能而造成的水稳混合料级配变异性进行了研究,发现击实后混合料中粒径9. 5～31. 5mm的集料质量减少较多,尤其是19～31. 5mm粒径范围的集料,9. 5mm以下的集料质量均有增加,说明再生混合料在击实过程中主要是粒径为9. 5～31. 5mm的集料发生了破碎。并根据试验结果重新进行了混合料级配设计及相关性能研究。     

二灰稳定再生集料的基本性能研究

采用石灰、粉煤灰及再生混凝土集料为原料,配制成二灰稳定再生集料作为道路基层结合料。通过相关试验,对不同配合比的结合料的基本性能及最佳配合比进行了研究,证明了二灰稳定再生集料是一种力学性能较好的道路基层材料。     

旧混凝土板再生集料用于水稳基层的工程特性

将旧水泥混凝土道板现场加工为再生集料,用于改造道路的稳定基层,能够达到节约能源、节省资源、循环利用的目的。但由于旧有水泥砂浆的影响,再生集料的性能指标离散性较大。通过在室内采取球磨手段进行再生集料表面松散砂浆的再处理,根据集料基本特性、水泥稳定再生集料强度及其路用性能的试验比较,获取其加工前后的性能改善效果。结果显示:再生集料抗压破碎能力有明显提高,吸水率有较大降低,能更好地满足我国现行规范稳定基层的集料及混合料的性能指标要求。     

建筑垃圾无机再生集料性能试验研究及在道路工程中的应用

依据现有公路行业相关标准,通过对砖混类建筑垃圾再生集料化学成分、级配组成、主要组成成分、针片状含量、密度、吸水率和压碎值等进行试验研究,并且在公路路面基层中得到合理的利用。     

建筑废弃混凝土再生集料在沥青混合料中的应用

该文采用室内试验将建筑废弃混凝土再生集料替代部分细集料配制成再生沥青混合料,采用Superpave沥青混合料设计方法成型试件,对再生沥青混合料的矿料间隙率、空隙率和沥青饱和度进行试验,同时对混合料的回弹模量、水稳定性及高温性能进行试验研究。结果显示:随着再生集料用量的增多,矿料间隙率和沥青饱和度呈现出降低的趋势,而沥青混合料的空隙率呈现增大趋势;同时其回弹模量和水稳定性有所衰减,而高温性能得到明显的提高。     

水泥稳定再生混合料路用性能试验研究

通过广东省某高速公路的改造工程,对水泥稳定再生沥青混合料基层路用性能进行了系统的研究.采用4个混合料集料组成,分别采用马歇尔残余稳定度、干缩应变及干缩系数和劈拉强度评价水泥稳定再生骨料混合料的水稳性、干缩性和疲劳性能,重点研究不同再生骨料含量下混合料性能变化情况,目标是使混合料中再生骨料含量最大.提出的试验方法及相关研究成果,对再生混合料基层设计应用及施工质量控制提供了一定的参考.     

再生集料用于水泥稳定碎石基层中的抗疲劳性能研究

该文以建筑废弃物再生集料为主要研究对象,开展基本性能试验,在不同水泥剂量(4%、5%)下,探究不同再生集料掺量(0%、25%、50%、75%)以及砖混凝土比例(1∶9、2∶8、3∶7)下水稳再生混合料的无侧限抗压强度、抗弯拉疲劳性能。研究结果表明:随着水泥剂量、再生集料的掺量以及砖混凝土比例的增加,水稳再生混合料的最大干密度减小,最佳含水率增大。在最不利情况下,4%水泥剂量满足在重交通荷载下,二级及二级以下公路底基层的要求。5%水泥剂量满足中等、轻交通下的高速公路、一级公路基层的要求。随着再生集料掺量与砖混凝土比例的增加,其疲劳寿命差异逐渐加大,再生集料掺量与砖混凝土比例对于水稳再生混合料疲劳寿命的影响曲线呈现良好的线性关系。