废弃混凝土路面再生骨料路用性能试验研究

发布时间：2020-05-22 23:49

【摘要】：随着我国经济的发展以及城镇化进程的加快,老旧的桥梁、道路以及建筑物被拆毁,大量的建筑垃圾也随之产生,其中废弃混凝土又占有很大比例。我国的混凝土路面修复途径目前分为两类:一是将旧路面病害处理后直接加铺混凝土或沥青混凝土面层,或者打碎稳固旧路面板后将其改造成沥青路面结构,但维修效果不佳;二是将旧路面板剔除后重新修筑路面,做到标本兼治,但这样不仅造成资源的浪费,而且会破坏周边环境。另一方面,随着我国公路建设的快速发展,无机结合料稳定类材料广泛用于道路基层和底基层,其中以水泥稳定类碎石材料应用最为广泛。由于废弃混凝土路面板破碎后的再生骨料与天然骨料具有相似的路面路用性能,而且在环境上更为环保,符合我国现今推行的绿色施工理念,因此本文将废弃混凝土路面板破碎后的再生骨料以不同的取代率取代天然骨料应用于道路基层,对再生骨料水泥稳定碎石基层的路用性能进行评价。(1)以经颚式破碎机和反击式破碎机破碎后的再生骨料为研究对象,对再生骨料的表观密度、压碎值、针片状颗粒含量、吸水率、含泥量等物理和力学参数进行了试验检测,通过与现行水泥稳定碎石半刚性基层的骨料指标要求进行对比分析,评价了再生骨料的适应性,并根据评价结果优化了废弃混凝土路面再生骨料破碎工艺。(2)对再生骨料进行筛分试验,根据筛分结果确定再生骨料取代率分别为0%、40%、、70%、100%时的筛分级配,根据此级配进行水泥掺量为4%、5%、6%下的振动压实试验,确定最佳含水率和最大干密度。(3)采用静压法成型圆柱形和梁式试件,进行了水泥稳定碎石的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度、抗压弹性模量和抗弯拉强度力学性能试验。根据力学性能试验结果,选取水泥掺量为5%时的水泥稳定碎石基层半刚性基层材料进行干缩试验,对再生骨料水泥稳定碎石基层的干缩性能进行了评价。(4)研究结果表明:与天然粗骨料相比,再生粗骨料的表观密度偏小,压碎值、吸水率、含泥量和针片状含量偏高,但仍满足现行规范对高等级公路半刚性基层材料的要求;在水泥掺量一定时,随着再生骨料取代率的增大,最大干密度不断减小,最佳含水率不断增大;水泥掺量和龄期一定时,随着再生骨料取代率的增大,再生骨料水泥稳定碎石基层的强度和抗压弹性模量不断增大,但仍小于天然集料水泥稳定碎石基层的各项性能;随着再生骨料取代率的增加,干缩系数呈增大趋势。
【图文】：

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2 废弃混凝土破碎工艺与再生骨料特性2.1 国外破碎工艺（1）俄罗斯由于废弃混凝土中常常含有钢筋和塑料等杂质，因此俄罗斯的废弃混生骨料生产工艺流程中，设置了转子破碎机、磁铁分离器、分离台和双分机。转子破碎机将废弃混凝土初步破碎成再生骨料，磁铁分离器用于和再生骨料分离，分离台将木材和塑料等杂质分离[40]。经过上述分离后骨料，通过双筛网筛分机筛分后，，粒径被分为 0~5mm、5~40mm 和 40m。为了将破碎后的再生骨料充分利用，需将大于 40mm 粒径的再生骨料破碎机进行二次破碎后，再返回双筛网筛分机进行筛分，最后得到的骨大小为 0~5mm、5~10mm、10~20mm 和 20~40mm。其工艺流程如图 2.1 所2 废弃混凝土破碎工艺

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2 废弃混凝土破碎工艺与再生骨料特性（2）德国德国的废弃混凝土先经主破碎机破碎为粒径大小为 0~45mm 和 0~150mm的再生骨料[41]。0~150mm 粒径的再生骨料经传送带传送后，再经过二次破碎和多次筛分，最终得到的再生骨料粒径大小为 0~4mm、4~16mm、16~45mm 以及45mm 以上。其工艺流程如图 2.2 所示。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U414

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