本發(fā)明涉及道路工程
技術(shù)領(lǐng)域:
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背景技術(shù):
:隨著城市化進(jìn)程的加快,建筑垃圾的產(chǎn)生和排出數(shù)量也快速增長。據(jù)統(tǒng)計,我國在城市建設(shè)過程中所產(chǎn)生的建筑垃圾數(shù)量已占到城市垃圾總量的40%,并且還在逐年增長,許多地方已出現(xiàn)“垃圾圍城”現(xiàn)象。建筑垃圾是一種具有資源化屬性的固體廢棄物,其經(jīng)過資源化處置以后,95%以上的建筑垃圾可作為原材料應(yīng)用到工程建設(shè)中去,形成可持續(xù)發(fā)展的良性循環(huán)。在發(fā)達(dá)國家,建筑垃圾的資源化利用率已達(dá)90%以上。而我國建筑垃圾資源化利用率還不足5%,對多種建筑垃圾的綜合再生利用則更少。絕大部分建筑垃圾都被棄置或填埋處理,不僅嚴(yán)重污染環(huán)境,還造成了資源的極大浪費。建筑垃圾資源化利用是一項低碳、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的項目,國家已逐步重視并大力支持這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,北京、上海、山東等省、市已相繼出臺了相關(guān)政策。《建筑垃圾處理技術(shù)規(guī)范》(CJJ134-2009)中規(guī)定,廣義的建筑垃圾是指對各類建筑物和構(gòu)筑物及其輔助設(shè)施等進(jìn)行建設(shè)、改造、裝修、拆除、鋪設(shè)等過程中產(chǎn)生的各類固體廢物,主要包括廢舊瀝青混合料和建筑廢物混雜料等,其中建筑廢物混雜料包括渣土、磚混類建筑垃圾等。這些建筑垃圾都是可以再生利用的寶貴資源。將廢舊瀝青混合料和建筑廢物混雜料中的磚混類建筑垃圾,采用一定的技術(shù)措施進(jìn)行處理后,可以形成滿足一定技術(shù)要求的再生材料。將這些再生材料應(yīng)用于道路工程的各結(jié)構(gòu)層中,形成綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展的全厚式再生型道路工程結(jié)構(gòu),從而促進(jìn)道路建設(shè)向低能耗、低排放的建造模式轉(zhuǎn)型。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明提供一種再生型路面結(jié)構(gòu)及其筑路工藝,具有能夠高值化和規(guī)模化綜合再生利用建筑垃圾等固體廢物的特點。本發(fā)明提供的一種再生型路面結(jié)構(gòu),包括路床、基層、面層,所述基層包括由下至上排列的水泥穩(wěn)定渣土底基層、水泥穩(wěn)定再生骨料基層和泡沫瀝青冷再生混合料柔性基層,所述面層包括溫拌再生瀝青混合料下面層和溫拌橡膠瀝青混合料上面層。進(jìn)一步地,前述的一種再生型路面結(jié)構(gòu)中,所述水泥穩(wěn)定渣土底基層所用材料包括渣土和水泥,所述水泥穩(wěn)定再生骨料基層所用材料包括再生骨料和水泥,所述泡沫瀝青冷再生混合料柔性基層所用材料包括廢舊瀝青路面再生骨料、新集料、泡沫瀝青和水泥,所述溫拌再生瀝青混合料下面層所用材料包括廢舊瀝青路面再生骨料、新集料和新瀝青,所述溫拌橡膠瀝青混合料上面層所用材料包括廢胎膠粉、新瀝青、新集料和礦粉。進(jìn)一步地,前述的一種再生型路面結(jié)構(gòu)中,所述水泥穩(wěn)定渣土底基層中渣土含量為93%~96%,水泥含量為4%~7%;所述水泥穩(wěn)定再生骨料基層中再生骨料含量為94%~96%,水泥含量為4%~6%;所述泡沫瀝青冷再生混合料柔性基層中廢舊瀝青路面再生骨料含量為70%~80%,新骨料含量為20%~30%,泡沫瀝青含量為1.5%~3.5%,水泥含量為1%~1.5%;所述溫拌再生瀝青混合料下面層中廢舊瀝青路面再生骨料含量為10%~40%,新集料含量為60%~90%,新瀝青含量為3%~6%;所述溫拌橡膠瀝青混合料上面層廢胎膠粉摻量為橡膠瀝青的18%~25%,油石比為5.5%~6.5%,拌制溫度為140℃~160℃。進(jìn)一步地,前述的一種再生型路面結(jié)構(gòu)中,所述基層厚度范圍為50cm~70cm,所述面層厚度范圍為10cm~20cm。進(jìn)一步地,前述的一種再生型路面結(jié)構(gòu)中,所述水泥穩(wěn)定渣土底基層厚度為32cm,所述水泥穩(wěn)定再生骨料基層厚度為18cm,所述泡沫瀝青冷再生混合料柔性基層厚度為12cm,所述溫拌再生瀝青混合料下面層厚度為8cm,所述溫拌橡膠瀝青混合料上面層厚度為4cm。采用該層厚設(shè)置即可使道路使用性能與成本達(dá)到最優(yōu)。進(jìn)一步地,前述的一種再生型路面結(jié)構(gòu)中,所述水泥穩(wěn)定渣土底基層包括兩層相鄰排布水泥穩(wěn)定渣土層。前述的鋪筑再生型路面結(jié)構(gòu)的筑路工藝,包括:步驟一,路床處理;步驟二,在路床上鋪設(shè)水泥穩(wěn)定渣土混合料并碾壓平實,形成水泥穩(wěn)定渣土底基層,并養(yǎng)護(hù)至7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度至少達(dá)到1.5MPa;步驟三,在所述水泥穩(wěn)定渣土底基層上鋪設(shè)水泥穩(wěn)定再生骨料并碾壓平實,形成水泥穩(wěn)定再生骨料基層,并養(yǎng)護(hù)至7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度至少達(dá)到3.0MPa;步驟四,在所述水泥穩(wěn)定再生骨料基層上鋪設(shè)泡沫瀝青冷再生混合料并碾壓平實,形成泡沫瀝青冷再生混合料柔性基層;步驟五,在泡沫瀝青冷再生混合料柔性基層上表面噴灑透層油;步驟六,在所述泡沫瀝青冷再生混合料柔性基層上鋪設(shè)泡沫瀝青溫再生混合料并碾壓平實,形成泡沫瀝青溫再生混合料下面層;步驟七,在所述泡沫瀝青溫再生混合料下面層上鋪設(shè)泡沫瀝青溫拌橡膠瀝青混合料并碾壓平實,形成泡沫瀝青溫拌橡膠瀝青混合料上面層。進(jìn)一步地,前述的一種再生型路面結(jié)構(gòu)的筑路工藝,步驟二、三、四、六、七之前還包括再生骨料破碎、取樣試驗、篩選骨料、拌制的步驟。進(jìn)一步地,前述的一種再生型路面結(jié)構(gòu)的筑路工藝,若所述水泥穩(wěn)定渣土底基層、水泥穩(wěn)定再生骨料基層、泡沫瀝青冷再生混合料柔性基層的厚度大于20cm,則將厚度大于20cm的所述水泥穩(wěn)定渣土底基層、水泥穩(wěn)定再生骨料基層、泡沫瀝青冷再生混合料柔性基層分為兩層鋪筑。本發(fā)明所述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果為:本發(fā)明提供的一種再生型路面結(jié)構(gòu)及其筑路工藝合理選用材料并對各層進(jìn)行合理排布,使各層材料均能發(fā)揮其性能優(yōu)勢,使面層的抗滑耐磨性能,基層的耐久性能得到了大大加強(qiáng);同時每一層都大比例使用建筑垃圾等固體廢物材料,降低了整體的筑路成本,能夠規(guī)模化和高值化,即能夠使建筑垃圾的再生利用率達(dá)95%以上,再生骨料利用比例可達(dá)100%,再生材料在整體路面結(jié)構(gòu)中占比達(dá)到70%~80%,綜合再生利用建筑垃圾等固體廢物的同時符合《建筑垃圾處理技術(shù)規(guī)范》(CJJ134-2009)、《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034-2000)等相關(guān)規(guī)范的要求,既節(jié)能減排,保護(hù)環(huán)境,又可減少新石料的開采和消耗,節(jié)約建設(shè)資金,同時再生骨料無需降級利用,適用于雨季施工且可縮短工期,符合國家“十三五”規(guī)劃提出的“加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會”的戰(zhàn)略要求,對于促進(jìn)和提高建筑垃圾資源化利用水平有著十分重要的意義。附圖說明圖1是本發(fā)明的水泥穩(wěn)定渣土底基層的渣土級配曲線圖。具體實施方式下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。本發(fā)明提供的一種再生型路面結(jié)構(gòu),包括路床、基層、面層,所述基層包括由下至上排列的水泥穩(wěn)定渣土底基層、水泥穩(wěn)定再生骨料基層和泡沫瀝青冷再生混合料柔性基層,所述面層包括溫拌再生瀝青混合料下面層和溫拌橡膠瀝青混合料上面層。本文中所述的再生型路面是路面的所有層(除路床以外,但包括可能在路基上鋪設(shè)的墊層)均采用再生材料鋪筑,也可以稱為全厚式再生型路面。進(jìn)一步地,前述的一種再生型路面結(jié)構(gòu)中,所述水泥穩(wěn)定渣土底基層所用材料包括渣土和水泥,所述水泥穩(wěn)定再生骨料基層所用材料包括再生骨料和水泥,所述泡沫瀝青冷再生混合料柔性基層所用材料包括廢舊瀝青路面再生骨料、新集料、泡沫瀝青和水泥,所述溫拌再生瀝青混合料下面層所用材料包括廢舊瀝青路面再生骨料、新集料和新瀝青,所述溫拌橡膠瀝青混合料上面層所用材料包括廢胎膠粉、新瀝青、新集料和礦粉。水泥穩(wěn)定渣土是指使用水泥作為膠凝材料,并采用廠拌法拌和而成的材料。水泥穩(wěn)定渣土作為道路結(jié)構(gòu)的底基層其7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度應(yīng)滿足設(shè)計要求。水泥穩(wěn)定渣土中的渣土是指在對磚混類建筑垃圾進(jìn)行預(yù)篩分、篩分等過程中,分離出來的一種土與細(xì)粒料混雜的物質(zhì)。通過在大量的樣本中取樣檢測分析,這類渣土在土的工程分類上屬粗粒土范疇,其小于0.6mm顆粒的含量小于30%,液限小于40%,塑性指數(shù)不大于17,可采用水泥或石灰進(jìn)行穩(wěn)定。水泥穩(wěn)定再生骨料中的再生骨料是指對磚混類建筑垃圾進(jìn)行破碎、篩分等處理后,形成的滿足一定粒徑和級配要求的骨料。水泥穩(wěn)定再生骨料是指采用水泥作為膠凝材料,與不同粒徑的再生骨料按照一定的摻配比例拌和均勻形成的滿足一定技術(shù)要求的材料。水泥穩(wěn)定再生骨料作為道路結(jié)構(gòu)的基層其7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度應(yīng)滿足設(shè)計要求。泡沫瀝青冷再生混合料是指以泡沫瀝青作為膠結(jié)料,采用廠拌工藝,將回收的RAP以較高的摻配比例與新集料、活性填料、水進(jìn)行常溫拌和,常溫鋪筑于傳統(tǒng)的半剛性基層上,形成柔性基層。新集料是指未使用過的、非回收再利用的骨料。泡沫瀝青冷再生混合料柔性基層所用材料拌和是將廢舊瀝青路面再生骨料、新集料、泡沫瀝青和水泥一起投入拌和倉進(jìn)行拌和,其中的水泥主要作為填料,泡沫瀝青將骨料結(jié)合到一起。溫再生瀝青混合料是指將建筑垃圾中的瀝青路面回收材料運至瀝青拌合廠(場、站),經(jīng)破碎、篩分,以一定的比例與新集料、新瀝青、再生劑(必要時)等,采用溫拌工藝拌制成的溫再生瀝青混合料。泡沫瀝青溫再生混合料是將瀝青路面廠拌熱再生技術(shù)與泡沫瀝青溫拌技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)。通過采用泡沫瀝青溫拌法降低再生混合料的拌和施工溫度,從而顯著降低瀝青煙及有害氣體的排放,改善作業(yè)環(huán)境。溫拌橡膠瀝青混合料中的橡膠瀝青是指將廢胎膠粉作為瀝青改性劑加入普通道路石油瀝青里面,經(jīng)高溫反應(yīng)而成的瀝青產(chǎn)品。溫拌橡膠瀝青混合料是指使用橡膠瀝青作為膠結(jié)料與一定規(guī)格的新集料、礦粉等采用溫拌工藝拌制而成的材料。橡膠瀝青中廢胎膠粉的摻量為瀝青質(zhì)量的18%~25%。溫拌橡膠瀝青混合料是將橡膠瀝青進(jìn)行發(fā)泡,并以發(fā)泡的橡膠瀝青作為膠結(jié)料與新集料、填料等拌和均勻,制備而成的瀝青混合料。溫拌橡膠瀝青混合料降低拌和施工溫度20℃~30℃,顯著降低瀝青煙及有害氣體的排放,改善作業(yè)環(huán)境,是一種比現(xiàn)有技術(shù)更節(jié)能環(huán)保的新型路面面層材料。進(jìn)一步地,前述的一種再生型路面結(jié)構(gòu)中,所述水泥穩(wěn)定渣土底基層中渣土含量為93%~96%,水泥含量為4%~7%;所述水泥穩(wěn)定再生骨料基層中再生骨料含量為94%~96%,水泥含量為4%~6%;所述泡沫瀝青冷再生混合料柔性基層中廢舊瀝青路面再生骨料含量為70%~80%,新骨料含量為20%~30%,泡沫瀝青含量為1.5%~3.5%,水泥含量為1%~1.5%;所述溫拌再生瀝青混合料下面層中廢舊瀝青路面再生骨料含量為10%~40%,新集料含量為60%~90%,新瀝青含量為3%~6%;所述溫拌橡膠瀝青混合料上面層再生骨料含量為10%~40%,新集料含量為60%~90%,廢胎膠粉摻量為橡膠瀝青的18%~25%,油石比為5.5%~6.5%,拌制溫度為140℃~160℃。進(jìn)一步地,前述的一種再生型路面結(jié)構(gòu)中,所述基層厚度范圍為50cm~70cm,所述面層厚度范圍為10cm~20cm。進(jìn)一步地,前述的一種再生型路面結(jié)構(gòu)中,所述水泥穩(wěn)定渣土底基層200厚度為32cm,所述水泥穩(wěn)定再生骨料基層300厚度為18cm,所述泡沫瀝青冷再生混合料柔性基層厚度為12cm,所述溫拌再生瀝青混合料下面層厚度為8cm,所述溫拌橡膠瀝青混合料上面層厚度為4cm。采用該層厚設(shè)置即可達(dá)到道路使用性能與成本達(dá)到最優(yōu)。進(jìn)一步地,前述的一種再生型路面結(jié)構(gòu)中,所述水泥穩(wěn)定渣土底基層包括兩層相鄰排布的水泥穩(wěn)定渣土層。前述的鋪筑再生型路面結(jié)構(gòu)的筑路工藝,包括:步驟一,路床處理;步驟二,在路床上鋪設(shè)水泥穩(wěn)定渣土混合料并碾壓平實,形成水泥穩(wěn)定渣土底基層,并養(yǎng)護(hù)至7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度至少達(dá)到1.5MPa;步驟三,在所述水泥穩(wěn)定渣土底基層上鋪設(shè)水泥穩(wěn)定再生骨料并碾壓平實,形成水泥穩(wěn)定再生骨料基層,并養(yǎng)護(hù)至7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度至少達(dá)到3.0MPa;步驟四,在所述水泥穩(wěn)定再生骨料基層上鋪設(shè)泡沫瀝青冷再生混合料并碾壓平實,形成泡沫瀝青冷再生混合料柔性基層;步驟五,在泡沫瀝青冷再生混合料柔性基層上表面噴灑透層油;步驟六,在所述泡沫瀝青冷再生混合料柔性基層上鋪設(shè)泡沫瀝青溫再生混合料并碾壓平實,形成泡沫瀝青溫再生混合料下面層;步驟七,在所述泡沫瀝青溫再生混合料下面層上鋪設(shè)泡沫瀝青溫拌橡膠瀝青混合料并碾壓平實,形成泡沫瀝青溫拌橡膠瀝青混合料上面層。進(jìn)一步地,前述的一種再生型路面結(jié)構(gòu)的筑路工藝,步驟二、三、四、六、七之前還包括再生骨料破碎、取樣試驗、篩選骨料、拌制的步驟。進(jìn)一步地,前述的一種再生型路面結(jié)構(gòu)的筑路工藝,若所述水泥穩(wěn)定渣土底基層、水泥穩(wěn)定再生骨料基層、泡沫瀝青冷再生混合料柔性基層的厚度大于20cm,則將厚度大于20cm的所述水泥穩(wěn)定渣土底基層、水泥穩(wěn)定再生骨料基層、泡沫瀝青冷再生混合料柔性基層分為兩層鋪筑。本發(fā)明在實際應(yīng)用中以水泥穩(wěn)定渣土作為道路結(jié)構(gòu)底基層,水泥穩(wěn)定再生骨料作為道路結(jié)構(gòu)的基層,泡沫瀝青冷再生混合料作為道路結(jié)構(gòu)的柔性基層,溫再生瀝青混合料作為道路結(jié)構(gòu)的中下面層,溫拌橡膠瀝青混合料作為道路結(jié)構(gòu)的上面層。基層材料中無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的膠凝材料以水泥為主,對于不同的交通量和道路的等級,可以采用粉煤灰、石灰等其他的無機(jī)結(jié)合料作為膠凝材料,進(jìn)行無機(jī)結(jié)合料混合料配合比設(shè)計時以能否滿足7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為主要設(shè)計指標(biāo)。本發(fā)明僅提供了一種比較典型的再生型的路面結(jié)構(gòu),能夠使建筑垃圾的再生利用率達(dá)95%以上。建筑垃圾都是可以再生利用的寶貴資源,將廢舊瀝青混合料和建筑廢物混雜料中的渣土及磚混類建筑垃圾,采用一定的技術(shù)措施進(jìn)行處理后,可以形成滿足一定技術(shù)要求的再生材料。將這些再生材料可以應(yīng)用于道路工程的各結(jié)構(gòu)層中,形成綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展的新型、再生式道路工程結(jié)構(gòu),從而促進(jìn)道路建設(shè)向低能耗、低排放的建造模式轉(zhuǎn)型。本發(fā)明能夠使建筑垃圾的再生利用率達(dá)95%以上,再生骨料利用比例可達(dá)100%,再生材料在整體路面結(jié)構(gòu)中占比達(dá)到約80%,具有極高的生態(tài)和社會效益。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實施例一:某城市道路行車道設(shè)計路面結(jié)構(gòu)為:路床100處理后,在路床100上依次鋪設(shè)32cm厚水泥穩(wěn)定渣土底基層(7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1.5~2.5MPa),鋪設(shè)18cm厚水泥穩(wěn)定再生骨料基層(7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為3.0~4.0MPa),鋪設(shè)12cm厚泡沫瀝青冷再生混合料,噴灑透層油,鋪設(shè)8cm厚泡沫瀝青溫再生混合料下面層,鋪設(shè)4cm厚泡沫瀝青溫拌橡膠瀝青混合料上面層。1水泥穩(wěn)定渣土底基層配合比設(shè)計及生產(chǎn)施工工藝1.1水泥穩(wěn)定渣土底基層配合比設(shè)計采取一定的技術(shù)措施消除渣土的變異性,取樣時用裝載機(jī)選取不同料堆的樣品堆放在一起,并不斷的翻鏟混合,混合均勻后在按照取樣標(biāo)準(zhǔn)選取樣品材料。對選取的樣品進(jìn)行含水量、液限、塑限、塑性指數(shù)、顆粒組成等指標(biāo)分析,必要時需分析渣土的有機(jī)質(zhì)含量及硫酸鹽含量等指標(biāo),以上指標(biāo)須滿足《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》中水泥穩(wěn)定土類基層原材料質(zhì)量要求,對不滿足要求的渣土須進(jìn)行處理后方可使用。渣土級配級配曲線圖如附圖1所示。結(jié)果為:本渣土為粗粒土中的細(xì)粒土砂(SF),含水量13.1%,液限27.7%,塑限21.7%,塑性指標(biāo)6,不均勻系數(shù)Cu=45,曲率系數(shù)Cc=1.0,渣土作為底基層的顆粒范圍完全符合水泥穩(wěn)定土類級配要求。經(jīng)試驗檢測,渣土中有機(jī)質(zhì)含量1.73%,低于2%指標(biāo);硫酸鹽含量0.225%,低于指標(biāo)0.25%,作為水泥穩(wěn)定土類材料無需進(jìn)行處理。以水泥穩(wěn)定渣土7d抗壓強(qiáng)度不低于1.5MPa為標(biāo)準(zhǔn),以3%、4%、5%、6%、7%的水泥劑量進(jìn)行水泥穩(wěn)定渣土配合比設(shè)計,經(jīng)實驗分析得到5%水泥劑量穩(wěn)定渣土7d抗壓強(qiáng)度2.2MPa滿足要求,取5%為最佳水泥用量,以0.5%的梯度即水泥劑量為4.5%、5%、5.5%進(jìn)行性能試驗。無側(cè)限抗壓強(qiáng)度結(jié)果抗沖刷性能結(jié)果水泥劑量沖刷前的平均質(zhì)量(g)損失的平均質(zhì)量(g)損失量比例(%)4.5%5429.320.130.375%5466.712.380.235.5%5458.85.770.11凍融循環(huán)結(jié)果劈裂強(qiáng)度結(jié)果:水泥劑量4.5%、5%、5.5%水泥穩(wěn)定渣土90d平均劈裂強(qiáng)度分別為0.32MPa、0.44MPa、0.69MPa。抗壓回彈模量結(jié)果:水泥劑量4.5%、5%、5.5%水泥穩(wěn)定渣土90d抗壓回彈模量平均值分別為766MPa、826MPa、934MPa。以上指標(biāo)均滿足規(guī)范要求的水泥穩(wěn)定土類材料用于道路底基層要求。考慮滿足強(qiáng)度要求和經(jīng)濟(jì)最優(yōu)的原則,最終確定水泥穩(wěn)定渣土水泥劑量為5%。1.2水泥穩(wěn)定渣土生產(chǎn)施工工藝采用廠拌法對水泥穩(wěn)定渣土進(jìn)行生產(chǎn)拌和,水泥摻量比試驗劑量增加0.5%,嚴(yán)格控制水泥劑量及拌和用水量。對水泥穩(wěn)定渣土的攤鋪、碾壓等施工過程進(jìn)行質(zhì)量控制,符合水泥穩(wěn)定類材料道路底基層驗收標(biāo)準(zhǔn),松鋪系數(shù)宜控制在1.35~1.53。現(xiàn)場碾壓組合為:采用12t膠輪壓路機(jī)初步穩(wěn)定碾壓1~2遍,混合料初步穩(wěn)定后用20t的振動壓路機(jī)振壓2~3遍,最后用22t三輪壓路機(jī)碾壓2~3遍至表面平整、無輪跡。采用灑水養(yǎng)生方式,確保養(yǎng)生期間水泥穩(wěn)定渣土層表面始終濕潤。1.3質(zhì)量檢驗現(xiàn)場取樣擊實最大干密度為1.823g/cm3,壓實度均在95%以上。養(yǎng)護(hù)7d后前場取樣成型試件平均強(qiáng)度2.18MPa。養(yǎng)護(hù)7d后每車道按每20m一測點進(jìn)行彎沉檢測,水泥穩(wěn)定渣土結(jié)構(gòu)層最大彎沉值0.62mm,彎沉代表值0.53mm,明顯低于同類石灰土底基層。2水泥穩(wěn)定再生骨料基層配合比設(shè)計及生產(chǎn)施工工藝對回收建筑垃圾中的混凝土破碎料進(jìn)行進(jìn)一步的破碎、篩分后形成再生骨料,剔除其中的鋼筋等雜物,并按照來源不同分別堆放。采取一定的技術(shù)措施消除再生骨料的變異性,取樣時用裝載機(jī)選取不同料堆的樣品堆放在一起,并不斷的翻鏟混合,混合均勻后在按照取樣標(biāo)準(zhǔn)選取樣品材料。水泥穩(wěn)定混凝土破碎料的配合比設(shè)計試驗采用《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034-2000)要求的級配。混凝土破碎料和0-5mm石屑按照90:10的比例進(jìn)行摻配。確定級配后按照要求進(jìn)行重型擊實試驗,根據(jù)擊實結(jié)果按照97%的壓實度制作無側(cè)限試件。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生6天浸水24小時,進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗,根據(jù)試驗結(jié)果和規(guī)范要求確定混合料的配合比。再生骨料篩分結(jié)果篩孔(mm)31.526.5199.54.752.360.60.075通過率(%)100.091.078.649.434.826.013.51.6水泥穩(wěn)定再生骨料篩分計算結(jié)果篩孔(mm031.526.5199.54.752.360.60.075級配范圍100-10090-10072-8947-6729-4917-358-220-7中值1009580.557.039.026.015.03.5合成級配10091.980.854.541.230.515.72.5重型擊實試驗結(jié)果水泥劑量(%)最佳含水量最大干密度4.0%5.02.1094.5%5.42.1685.0%6.02.228無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗結(jié)果在考慮既滿足強(qiáng)度又經(jīng)濟(jì)的情況下,參考施工和生產(chǎn)要求,采用4.5%的水泥劑量。水泥穩(wěn)定再生骨料的生產(chǎn)和施工工藝參考水泥穩(wěn)定碎石的生產(chǎn)和施工工藝即可。3泡沫瀝青冷再生混合料配合比設(shè)計及生產(chǎn)施工工藝3.1泡沫瀝青冷再生混合料配合比設(shè)計根據(jù)《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》JTGF41-2008的級配設(shè)計范圍要求,通過回收瀝青路面材料及0~5mm石屑的篩分試驗結(jié)果,確定瀝青路面回收材料的摻加比例為75%,0~5mm石屑摻加比例為23.5%,水泥添加比例為1.5%,混合料的礦料級配結(jié)果下表。回收瀝青混合料(RAP)篩分試驗結(jié)果技術(shù)指標(biāo)泡沫瀝青冷再生混合料礦料級配組成將RAP、0~5mm石屑、水泥按75:23.5:1.5的比例摻配合成礦料,參照現(xiàn)行《公路土工試驗規(guī)程》JTGE40-2010中T0131的方法,變化含水率對合成礦料進(jìn)行重型擊實試驗,確定混合料的最佳含水率和最大干密度。最終確定混合料的最佳含水率為5.8%。合成礦料重型擊實試驗結(jié)果取1.5%、2.0%、2.5%、3.0%四個泡沫瀝青用量進(jìn)行泡沫瀝青冷再生混合料的室內(nèi)試驗,混合料摻配比例為RAP、0~5mm石屑、水泥的75:23.5:1.5,將四種不同泡沫瀝青用量的泡沫瀝青冷再生混合料分別成型馬歇爾試件(雙面各擊實75次)。根據(jù)泡沫瀝青冷再生混合料的力學(xué)性能和水穩(wěn)定性的優(yōu)劣來確定最佳瀝青用量。根據(jù)試驗結(jié)果,確定適宜的泡沫瀝青用量為2.5%。不同泡沫瀝青用量下的劈裂強(qiáng)度及干密度泡沫瀝青用量(%)1.52.02.53.0劈裂強(qiáng)度(MPa)0.450.470.700.45干濕劈裂強(qiáng)度比TSR(%)86.791.591.488.9干密度(g/cm3)2.1912.2182.2482.2113.2泡沫瀝青冷再生混合料生產(chǎn)施工工藝按照《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》JTGF41-2008的要求進(jìn)行生產(chǎn)和施工。4泡沫瀝青溫再生混合料配合比設(shè)計及生產(chǎn)施工工藝4.1泡沫瀝青溫再生混合料配合比設(shè)計首先進(jìn)行熱瀝青再生混合料的配合比設(shè)計。熱瀝青再生混合料配合比設(shè)計按照馬歇爾配合比設(shè)計方法進(jìn)行,具體做法按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2008)和《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》JTGF41-2008的要求。以AC-20C作為熱瀝青再生混合料的目標(biāo)級配,根據(jù)回收瀝青路面材料的性質(zhì)確定RAP的摻量。本實施例RAP的摻量為20%。根據(jù)需要,將RAP篩分為0-9.5mm和9.5mm以上粗、細(xì)兩檔集料。根據(jù)篩分試驗得到粗、細(xì)RAP的級配,按照配合比級配設(shè)計原則,進(jìn)行熱瀝青再生混合料AC-20C型混合料的級配設(shè)計。粗、細(xì)RAP中的礦粉分別作為再生混合料中的一種礦料進(jìn)行礦料配合比設(shè)計。熱瀝青再生混合料集料篩分通過百分率按照《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》(JTGF41-2008)中的規(guī)定,本研究采用測定瀝青再生混合料的馬歇爾體積參數(shù)確定瀝青再生混合料的最佳油石比。預(yù)選3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%等5組不同的油石比制備馬歇爾試件,釆用馬歇爾電動擊實儀成型試件時,試件兩面的擊實次數(shù)各為75次,擊實溫度在140℃~150℃之間,采用雙面各擊實75次成型試件,進(jìn)行馬歇爾試驗,確定最佳油石比為4.0%。最佳油石比下的馬歇爾試驗結(jié)果如下表所示。最佳油石比下馬歇爾試驗結(jié)果由于在普通熱瀝青再生混合料馬歇爾設(shè)計方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行泡沫瀝青溫再生混合料的設(shè)計,其對密級配瀝青混合料AC-20C的配合比為:粗RAP:細(xì)RAP:10~20mm碎石:5~10mm碎石:3~5mm碎石:機(jī)制砂:礦粉=10:10:30:16:8:23:3。最佳油石比為4.0%。對于泡沫瀝青溫再生混合料擊實溫度的設(shè)計,參照普通熱瀝青再生混合料馬歇爾制作溫度,以10℃為一個溫度階梯,分別在100℃、110℃、120℃、130℃和140℃下雙面各擊實75次成型馬歇爾試件。采用與普通熱再生瀝青相同的級配和最佳油石比4.0%下,在不同溫度下?lián)魧嵒旌狭像R歇爾試件,測得試件的體積參數(shù)如下表。不同溫度成型的泡沫瀝青溫再生混合料馬歇爾體積參數(shù)泡沫瀝青溫再生混合料在擊實溫度為120℃時的空隙率與熱瀝青再生混合料空隙率相近,根據(jù)空隙率相近的原則,最終確定出泡沫瀝青溫再生混合料的最佳擊實成型溫度為120℃,拌合溫度為130℃。4.2泡沫瀝青溫再生混合料生產(chǎn)施工工藝生產(chǎn)泡沫瀝青溫再生混合料需在熱再生拌和設(shè)備上安裝瀝青發(fā)泡裝置,其生成過程中各個環(huán)節(jié)的溫度控制如表所示。溫瀝青再生混合料施工溫度(℃)泡沫瀝青溫再生混合料的施工工藝參照普通熱拌瀝青混合料的施工工藝。5溫拌橡膠瀝青混合料的配合比設(shè)計生產(chǎn)施工工藝5.1溫拌橡膠瀝青混合料的配合比設(shè)計采用馬歇爾試驗配合比設(shè)計方法,按照與熱拌瀝青混合料體積參數(shù)盡可能接近的原則進(jìn)行配合比設(shè)計。以AR-AC13為目標(biāo)級配進(jìn)行配合比設(shè)計首先確定AR-AC13的礦料合成級配,然后按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTGF40-2004的規(guī)定,根據(jù)經(jīng)驗,初選3組油石比,分別為:5.5%、6.0%、6.5%,室內(nèi)拌和橡膠瀝青混合料,拌和溫度為180℃,馬歇爾試件采用雙面各擊實75次成型,擊實溫度為170℃,養(yǎng)護(hù)后進(jìn)行馬歇爾試驗,根據(jù)各項指標(biāo)確定熱拌橡膠瀝青混合料的最佳油石比。熱拌AR-AC13配合比其最佳油石比下馬歇爾試驗結(jié)果見下表:AR-AC13最佳油石比下馬歇爾試驗結(jié)果溫拌橡膠瀝青混合料采用與熱拌橡膠瀝青混合料相同的礦料級配和最佳瀝青用量。對于溫拌瀝青混合料擊實溫度的設(shè)計,參照普通熱拌瀝青混合料馬歇爾制作溫度,以10℃為一個溫度階梯,分別在120℃、130℃、140℃、150℃和160℃下雙面各擊實75次成型馬歇爾試件。溫拌橡膠瀝青混合料的的加熱溫度為155±5℃。檢測試件的體積參數(shù)如下表所示。不同溫度成型的溫拌橡膠瀝青混合料馬歇爾體積參數(shù)溫拌橡膠瀝青混合料擊實溫度在140℃和150℃時空隙率與熱拌橡膠瀝青混合料空隙率相近,但在150℃時溫拌橡膠瀝青混合料的礦料間隙率不滿足規(guī)范要求,因此根據(jù)與普通熱拌瀝青混合料相同或相近的空隙率最終確定出泡沫溫拌瀝青混合料的最佳擊實成型溫度為140℃,拌合溫度為150℃。進(jìn)行溫拌橡膠瀝青混合料路用性能檢驗,試驗結(jié)果見下表。溫拌AR-AC13最佳油石比下路用性能試驗結(jié)果5.1溫拌橡膠瀝青混合料的生產(chǎn)施工工藝生產(chǎn)溫拌橡膠瀝青混合料需在熱再生拌和設(shè)備上安裝瀝青發(fā)泡裝置,其生成過程中各個環(huán)節(jié)的溫度控制如表所示。溫拌橡膠瀝青混合料施工溫度(℃)溫拌橡膠瀝青混合料的攤鋪工藝與熱拌混合料相同。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出,對于本
技術(shù)領(lǐng)域:
的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾,這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3