基于节约环保型再生骨料水泥稳定碎石基层路用性能研究
发布时间：2021-11-03 15:33
目前中国建设行业蓬勃发展,不仅在楼房建设中常常会产生许多废弃混凝土,在道路建设中尤其是路面建设中常会消耗很多优质的碎石。为了有效解决天然集料紧缺和建筑垃圾过量且难以处理的问题,将建筑垃圾有效的应用到道路工程建设当中去。本论文的研究从再生骨料的性能评价到对水泥稳定再生集料基层的研究,并对其路用性能及强度评价展开分析。一方面有利于为再生集料应用的全面推广提供理论基础,另一方面也会取得良好的经济、社会、环境等效益。本文主要依托大通县长宁镇鲍西村至毛家寨公路的工程,以该路段破损的路面的废弃水泥混凝土作为材料。使用工厂破碎工艺进行再生骨料的生产,对再生骨料和天然骨料分别进行筛分和物理性能试验,主要包括压碎值、吸水率、针片状颗粒含量、表观密度等,从而确定两者的差别,对实验数据进行分析可得,再生骨料的物理性能差于天然骨料但是仍然能够符合规范中的要求。除此之外,对不同剂量的水泥（3%、4%、5%、6%）和不同再生骨料掺量（0%、25%、50%、75%和100%）的混合料,先进行击实试验确定最大干密度和最佳含水量,之后再通过分别对材料进行7d无侧限抗压强度实验测出目标配比和生产配比。最后,进行路用性能试...
【文章来源】：青海大学青海省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
青海大学硕士学位论文第2章试验原材料及再生集料的基本特性研究132.2骨料此次试验选择了旧水泥混凝土板破碎后的再生骨料进行试验，选择的对照组的天然骨料来自附近的石场，两者均应符合《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)中对骨料的要求。对混凝板进行破碎后，使用基层或底基层中并且粒径不能超过31.5mm的骨料，且不得掺杂其他杂物。然后对两组骨料的性能指标进行对比试验。2.2.1外观对比由图2.1可以看出，天然集料质地密实且表面清洁，而再生集料有砂浆附着，从而加大表面的粗糙程度，并且少部分集料在再生生产的过程中会出现断裂面，导致再生集料的表面粗糙程度更高，摩擦系数增加也增大了集料间的摩擦力。再进行集料形状的对比时发现，再生集料一般为条形针状呈扁平状，而天然集料一般呈球状，从受力的角度进行分析，球的受力比较均匀，受力能力较大，然而再生集料不均匀的形状会导致力学薄弱点易发生断裂。图2.1再生骨料与天然骨料形状外观2.2.2吸水率再生集料的吸水率与再生水泥碎石的最佳含水量有着直接关系，可以有效衡量再生集料的各种性质。JTG/E42-2005《公路工程集料试验规程》中提供了粗集料吸水率的测试方法，试验原理都是以集料在饱和面干状态下的吸水质量与
青海大学硕士学位论文第3章水泥稳定再生集料配合比设计203.2水泥稳定再生集料配合比设计3.2.1再生集料的级配破碎废弃混凝土得到再生骨料粒径分别为0～5mm、5~10mm、10～30mm，按照38:18:44的掺配比例，将掺配好的再生集料进行筛分，与《公路路面基层施工技术细则》（JTG/TF20-2015）中水泥稳定材料的推荐级配范围进行对比，其试验结果如图4-1所示。通过对图4-1中的信息进行整理可知：上述筛分结果满足规范对于水泥稳定碎石级配范围的要求。用19.0mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、0.6mm、0.075mm筛将天然集料过筛，各分成7档料备用，每档料按同比例替代。图3.2级配曲线图3.2.2击实试验根据《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）中关于一级、高速公路基层压实度的要求，在重型击实试验法中，按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTGE51-2009）中的“T0804-1994材料稳定的击实方法”的丙法进行次。使用再生集料掺量为100%、75%、50%、25%、0%以及水泥掺量分别3%、4%、5%、6%的混合料，共20组配合比，对每组试验根据经验预定5个含水量并进行两次试验取平均值。试验结果如表3.1所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈建筑垃圾在河道防汛道路基层中的再生利用[J]. 郭琪. 水利建设与管理. 2019(09)
[2]建筑垃圾材料在北京公路工程中的试验研究[J]. 李万举,丛铖东,王文宏. 中外公路. 2019(04)
[3]再生集料及再生混凝土界面过渡区研究进展[J]. 郭鹏,韦万峰,杨帆,杨晓宇. 硅酸盐通报. 2017(07)
[4]水泥稳定砖与混凝土再生集料基层的性能研究[J]. 肖杰,吴超凡,湛哲宏,谭新贵,董维君. 中国公路学报. 2017(02)
[5]含建筑垃圾水稳碎石路面基层材料的使用性能[J]. 曾梦澜,田振,肖杰,吴超凡. 武汉理工大学学报. 2016(01)
[6]养生期水泥稳定碎石强度、模量及疲劳损伤特性[J]. 吕松涛,郑健龙,仲文亮. 中国公路学报. 2015(09)
[7]天然与再生集料透水混凝土对比试验[J]. 李秋实,何东坡. 北京工业大学学报. 2015(01)
[8]再生集料半刚性基层材料耐久性能研究[J]. 陈强,吴文亮,王端宜,徐驰. 广东公路交通. 2013(06)
[9]水泥路面再生混凝土主要路用性能研究[J]. 孙吉书,窦远明,刘熙媛. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2014(01)
[10]旧水泥路面再生集料半刚性基层力学性能研究[J]. 陈强,吴文亮,王端宜. 西部交通科技. 2013(10)
博士论文
[1]长寿命沥青路面损伤行为及其结构寿命合理匹配研究[D]. 刘福明.华南理工大学 2010
硕士论文
[1]再生骨料在水泥稳定碎石基层中的路用性能研究[D]. 彭亮.重庆交通大学 2017
[2]废旧水泥混凝土再生集料路用性能研究[D]. 余维娜.广州大学 2016
[3]水泥冷再生基层材料组成设计与路用性能研究[D]. 赵洪键.重庆交通大学 2015
[4]道路桥梁废弃物资源化利用生命周期节能减排效果评估体系和案例研究[D]. 张韦倩.复旦大学 2014
[5]建筑垃圾再生利用的环境性能分析[D]. 董璇.山东科技大学 2011
[6]废旧水泥混凝土路面再生利用技术的试验研究[D]. 付佳丽.合肥工业大学 2007
[7]废弃混凝土再生骨料道路基层试验研究[D]. 石义海.合肥工业大学 2007
本文编号：3473934
【文章来源】：青海大学青海省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
青海大学硕士学位论文第2章试验原材料及再生集料的基本特性研究132.2骨料此次试验选择了旧水泥混凝土板破碎后的再生骨料进行试验，选择的对照组的天然骨料来自附近的石场，两者均应符合《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)中对骨料的要求。对混凝板进行破碎后，使用基层或底基层中并且粒径不能超过31.5mm的骨料，且不得掺杂其他杂物。然后对两组骨料的性能指标进行对比试验。2.2.1外观对比由图2.1可以看出，天然集料质地密实且表面清洁，而再生集料有砂浆附着，从而加大表面的粗糙程度，并且少部分集料在再生生产的过程中会出现断裂面，导致再生集料的表面粗糙程度更高，摩擦系数增加也增大了集料间的摩擦力。再进行集料形状的对比时发现，再生集料一般为条形针状呈扁平状，而天然集料一般呈球状，从受力的角度进行分析，球的受力比较均匀，受力能力较大，然而再生集料不均匀的形状会导致力学薄弱点易发生断裂。图2.1再生骨料与天然骨料形状外观2.2.2吸水率再生集料的吸水率与再生水泥碎石的最佳含水量有着直接关系，可以有效衡量再生集料的各种性质。JTG/E42-2005《公路工程集料试验规程》中提供了粗集料吸水率的测试方法，试验原理都是以集料在饱和面干状态下的吸水质量与
青海大学硕士学位论文第3章水泥稳定再生集料配合比设计203.2水泥稳定再生集料配合比设计3.2.1再生集料的级配破碎废弃混凝土得到再生骨料粒径分别为0～5mm、5~10mm、10～30mm，按照38:18:44的掺配比例，将掺配好的再生集料进行筛分，与《公路路面基层施工技术细则》（JTG/TF20-2015）中水泥稳定材料的推荐级配范围进行对比，其试验结果如图4-1所示。通过对图4-1中的信息进行整理可知：上述筛分结果满足规范对于水泥稳定碎石级配范围的要求。用19.0mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、0.6mm、0.075mm筛将天然集料过筛，各分成7档料备用，每档料按同比例替代。图3.2级配曲线图3.2.2击实试验根据《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）中关于一级、高速公路基层压实度的要求，在重型击实试验法中，按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTGE51-2009）中的“T0804-1994材料稳定的击实方法”的丙法进行次。使用再生集料掺量为100%、75%、50%、25%、0%以及水泥掺量分别3%、4%、5%、6%的混合料，共20组配合比，对每组试验根据经验预定5个含水量并进行两次试验取平均值。试验结果如表3.1所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈建筑垃圾在河道防汛道路基层中的再生利用[J]. 郭琪. 水利建设与管理. 2019(09)
[2]建筑垃圾材料在北京公路工程中的试验研究[J]. 李万举,丛铖东,王文宏. 中外公路. 2019(04)
[3]再生集料及再生混凝土界面过渡区研究进展[J]. 郭鹏,韦万峰,杨帆,杨晓宇. 硅酸盐通报. 2017(07)
[4]水泥稳定砖与混凝土再生集料基层的性能研究[J]. 肖杰,吴超凡,湛哲宏,谭新贵,董维君. 中国公路学报. 2017(02)
[5]含建筑垃圾水稳碎石路面基层材料的使用性能[J]. 曾梦澜,田振,肖杰,吴超凡. 武汉理工大学学报. 2016(01)
[6]养生期水泥稳定碎石强度、模量及疲劳损伤特性[J]. 吕松涛,郑健龙,仲文亮. 中国公路学报. 2015(09)
[7]天然与再生集料透水混凝土对比试验[J]. 李秋实,何东坡. 北京工业大学学报. 2015(01)
[8]再生集料半刚性基层材料耐久性能研究[J]. 陈强,吴文亮,王端宜,徐驰. 广东公路交通. 2013(06)
[9]水泥路面再生混凝土主要路用性能研究[J]. 孙吉书,窦远明,刘熙媛. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2014(01)
[10]旧水泥路面再生集料半刚性基层力学性能研究[J]. 陈强,吴文亮,王端宜. 西部交通科技. 2013(10)
博士论文
[1]长寿命沥青路面损伤行为及其结构寿命合理匹配研究[D]. 刘福明.华南理工大学 2010
硕士论文
[1]再生骨料在水泥稳定碎石基层中的路用性能研究[D]. 彭亮.重庆交通大学 2017
[2]废旧水泥混凝土再生集料路用性能研究[D]. 余维娜.广州大学 2016
[3]水泥冷再生基层材料组成设计与路用性能研究[D]. 赵洪键.重庆交通大学 2015
[4]道路桥梁废弃物资源化利用生命周期节能减排效果评估体系和案例研究[D]. 张韦倩.复旦大学 2014
[5]建筑垃圾再生利用的环境性能分析[D]. 董璇.山东科技大学 2011
[6]废旧水泥混凝土路面再生利用技术的试验研究[D]. 付佳丽.合肥工业大学 2007
[7]废弃混凝土再生骨料道路基层试验研究[D]. 石义海.合肥工业大学 2007
本文编号：3473934
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