再生骨料沥青混凝土可行性研究
时间:2011
年08月31日来源:本站原创 作者:县交通运输局 陈伟 点击: 74次
在我国，随着经济的高速度发展，城市建设中旧区改建、拆迁频繁，部分陈旧混凝土路面需要改建（如104国道“白改黑”）。自然灾害造成大量废弃混凝土（如汶川大地震中毁坏了大量的房屋、公路，具估计造成30亿吨建筑垃圾）。目前在我国，废弃水泥混凝土绝大部分都未经任何处理，除部分直接用于道路填筑、房屋建筑的基层填筑外。有的堆放在露天，有的填埋在地势低洼的地方，造成严重的环境污染和资源浪费。处理掩埋这么废弃混凝土，不仅需要大量的费用，而且占用农田、污染大气、污染水源、污染土壤，严重影响环境，危害人体健康。水泥混凝土废弃物进行资源化利用，既可以解决环境污染问题，又可以合理利用这些资源并取得一定的经济效益。而目前对于再生混凝土骨料的研究大多用于混凝土骨料上，用于沥青路面的甚少，本文将先对再生骨料的基本技术性质进行试验，看起是否能满足我国现行规范要求。然后按二种取代方法进行马歇尔试验，看其是否能满足沥青路面路用要求。
1．再生骨料技术性质试验
再生骨料由于废旧混凝土在原始浇筑时候采用的石料、配合比等各不相同，差异性较大，所以在骨料的基本性能实验中，选取了三处地点的废旧混凝土，二处为民房拆除，一处城市道路路面破碎。在采集过程中，尽量选择较大块、质量较好、不含砖块、杂质少的废旧混凝土，不选择带有砖块的混凝土块。试验结果见表1。
表1 再生骨料技术性质试验结果
采集地点 旧房拆除A 旧房拆除B 道路改造 粗骨料 压碎值 24.45% 25.15% 23.97% 洛杉矶磨 耗损失 29.2% 30.5% 28.17% 表观相 对密度 2.712 2.652 2.723 针片状颗粒含软石量 17.17% 16.83% 15.39% 含量 沥青粘附性 含泥量 4.2% 5.2% 5.4% 4.15% 4级 3.55% 4级 3.85% 4级
经过对骨料的技术性质试验，本文采用的再生骨料技术性质满足一般路面沥青混凝土的要求，只在软石含量上不满足高速公路路面的要求，可以认为，经过处理的骨料，可以用于高速公路路面。
2．级配变化及马歇尔试验
在沥青路面施工中，沥青混合料的拌合是整个工程的关键，而骨料级配直接影响沥青混合料的质量优劣。再生骨料和天然骨料表面不同，再生骨料表面附有水泥、沙浆等杂质，并含有一些易破碎颗粒，在搅拌过程中由于骨料间的相互摩擦、挤压，使这些杂质中较松散的部分从骨料表面脱落、破碎，导致骨料级配变化。本文分析再生骨料由于搅拌引起的级配变化。先将按级配混合的再生骨料加
热搅拌，再进行筛分，分析由于搅拌引起的级配变化，然后提出一个改进后的级配方案。并通过得出的配合比进行沥青混凝土马歇尔试验，分别按比例和按粒径二种方法用天然骨料替代再生骨料进行马歇尔试验，对比其稳定度、流值等数据，分析各种替代方法在对沥青混凝土强度的影响，以及再生骨料能否用于沥青混凝土路面。
2.1级配变化试验
废弃混凝土经鄂式破碎机破碎而成将得到的再生骨料用方孔筛进行粗筛。粗筛分别用孔径16、13.2、4.75、1.18。得到四种再生骨料，目的是模拟实际施工用采用几种不同级配的骨料进行配合比。先把骨料进行配比。一般情况下使试配结果尽量靠近级配范围的中值。然后放入浙江辰鑫小型数控沥青SLHB-II型搅拌机加热至110℃进行搅拌，搅拌时间为10分钟。搅拌完成后待骨料冷却，重新进行筛分，并对比二次筛分结果。
2.1.1骨料初次级配
采用AC-16沥青混凝土设计，经计算，粗分的骨料有较好的离散型，可以配出符合级配要求的混合料。四种骨料的用量分别为12.5%，35.3%，41.3%，10.9%各材料通过率及配合比见表2及图1。
表2 加热搅拌前骨料通过率及配合比
筛孔尺寸 骨料1 骨料2 骨料3 骨料4 规范下限 规范中值 规范上限 合成级配 19 100 100 100 100 100 100 100 100 16 100 100 100 70 90 95 100 13.2 9.5 4.75 2.36 0.22 1.18 0 0.6 0 0.37 0.3 0 0.31 0.15 0 0.23 0.075 0 0 38.51 11.01 0.31 100 100 30 80 86 92 100 100 0 60 69 78 23.40 2.615 0.44 100 0 34 49 64 100 0 20 34 48 82.00 57.96 37.47 21.74 9.68 0 13 24.5 36 0 9 17.5 26 0 7 12.5 18 0 5 9.5 14 0 4 6 8 4 96.75 84.70 74 49.61 42.26 34.03 24.07 15.59 9.08
图1 加热搅拌前级配曲线图
2.1.2加热搅拌后的再生骨料级配
和天然骨料不同，再生骨料表面附有的水泥、沙浆等杂质比较多，在搅拌过程中由于石料间的摩擦，会使得这些杂质脱落，从而引起配合比沥青混合料配合比变化。通过试验，搅拌后的各材料通过率及配合比见表3和图2。
表3 加热搅拌后骨料通过率 筛孔尺寸 通过率 规范下限 规范中值 规范上限 合成级配 19 100 100 100 100 100 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 96.81 85.1 74.59 50.88 43.79 35.95 26.26 17.66 10.94 5.87 90 95 100 80 86 92 60 69 78 34 49 64 20 34 48 13 24.5 36 9 17.5 26 7 12.5 18 5 9.5 14 4 6 8 96.81 85.9 74.59 50.88 43.79 35.95 26.26 17.66 10.94 5.87