CN101619557A

CN101619557A - 砖混类建筑垃圾再生集料配制路面基层材料及其制备方法

Info

Publication number: CN101619557A
Application number: CN200910305020A
Authority: CN
Inventors: 王贯明; 崔宁; 邹阳; 崔丽
Original assignee: Beijing Municipal Engineering Research Institute
Current assignee: Beijing Municipal Engineering Research Institute
Priority date: 2009-07-30
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2029-07-30
Also published as: CN101619557B

Abstract

一种利用砖混类建筑垃圾再生集料修筑的路基及其施工方法，在下承层之上筑有180～800mm厚的再生无机结合料稳定材料层，再生无机结合料稳定材料层之上筑有道路面层：再生无机结合料稳定材料层是由砖混类建筑垃圾再生集料颗粒与普通集料和碱性胶凝粉料混合而成的再生无机结合料稳定材料层，再生无机结合料稳定材料层分为一至四小层，每小层在三种配比中选择一种。本发明研究采用的主要原材料为砖混类建筑垃圾。将砖混类建筑垃圾再生集料应用于路基材料中。解决了砖混类建筑垃圾利用率低、应用范围小、应用量小等问题。其应用性能不但可以满足现有标准及工程实际应用条件要求，且通过冻融、强度等试验对比，具有相对较好的耐久及力学性能。

Description

砖混类建筑垃圾再生集料配制路面基层材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种路基及其施工方法。

背景技术

近年来，随着社会基础设施的大规模建设及完善，对原有建筑物的翻修、拆迁工作也日渐增多，由此而产生的大规模的建筑垃圾处理问题则日趋严重，而目前的建筑垃圾处理方式主要是通过直接回填或作初步破碎后用于生产砖、小型砌块等。对于回填处理方法给今后该地区的开发利用增加了难度，且就目前北京地区而言，大规模的基础建设使建筑用砂、石资源过度开采，导致了砂、石资源日趋枯竭，因此，实现建筑垃圾的再生利用对实现社会的可持续发展有着重要意义。砖混类建筑垃圾吸水率大、强度低、性能不稳定等不利特点使其在混凝土中应用受到限制，将建筑垃圾再生集料应用于砖和小型砌块中，则受到局部地区应用量小、不宜供应较长运距地区、产品性能不稳定的不利条件的限制，使其不能大规模的充分利用建筑垃圾。

另外，目前国内外的再生集料研究所采用的建筑垃圾多为混凝土类建筑垃圾，即建筑垃圾的组分以砂石骨料和水泥石为主，这种建筑垃圾相对性能要大大优于以砖类建筑垃圾为主要组分的再生集料，其应用范围较为广泛，且处理方法较为简单。而我国建筑结构具有特殊性，早期的建筑多以砖混类房屋结构为主，经过调研，目前及未来20年内拆除的建筑垃圾仍以砖混类建筑垃圾为主。所以，着力解决砖混类建筑垃圾的处理是目前所面临的主要问题。

砖混类建筑垃圾主要是原有砖混类建筑物拆除产生的建筑垃圾，此类建筑垃圾由于含有大量的砖瓦类材料，使其具有吸水率大、强度低、性能不稳定等不利特点。

混凝土类建筑垃圾主要是钢筋混凝土类建筑物拆除产生的建筑垃圾，这类建筑垃圾生产的再生集料的性能随略低于天然砂、石集料，但相对与砖混类建筑垃圾再生集料则具有较大的优势。

由于目前国家没有完善的建筑垃圾再生利用相关政策出台，造成建筑垃圾的再生利用成本高于天然开采的砂、石材料，而再生集料的性能与天然砂、石材料也有一定差距，所以，对建筑垃圾材料的再生利用只是在近几年才开始逐渐被重视。而目前各大研究机构及各大院校对建筑垃圾的研究应用多选择混凝土类建筑垃圾，对砖混类建筑垃圾的再生利用研究则相对较少。目前国内对砖混类建筑垃圾的应用主要局限于生产砖及小型砌块中，利用率较小，范围较窄。

发明内容

本发明提供一种砖混类建筑垃圾再生集料配制路面基层材料及其制备方法，要解决砖混类建筑垃圾的再利用问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

这种利用砖混类建筑垃圾再生集料修筑的路基，在下承层之上筑有180～800mm厚的再生无机结合料稳定材料层，再生无机结合料稳定材料层之上筑有道路面层，再生无机结合料稳定材料层是由砖混类建筑垃圾再生集料颗粒与普通集料和碱性胶凝粉料混合而成，再生无机结合料稳定材料层分为一至四小层，每小层在下述三种配比中选择一种：

(1)、砖混再生无机结合料稳定细集料：最大粒径小于19.5mm，且其中小于2.36mm的颗粒含量不少于90％，压实度(％)≥96，最大干密度1650～2150(kg/m³)，最佳含水量8～15％，砖混再生集料颗粒占总集料用量百分比50～100％，碱性胶凝粉料剂量3～16％，7d无侧限抗压强度2.5～3.5(MPa)，90天抗压回弹模量800～1200(MPa)；

(2)、砖混再生无机结合料稳定中集料：最大粒径小于26.5mm，且其中小于19mm的颗粒含量不少于90％，压碎指标不大于35％～50％，压实度(％)≥97，最大干密度1650～2150(kg/m³)，最佳含水量8～15％，砖混再生集料颗粒占总集料用量百分比20～80％，碱性胶凝粉料剂量3～8％，7d无侧限抗压强度3.5～4.5(MPa)，90天抗压回弹模量1000～1700(MPa)；

(3)、砖混再生无机结合料稳定粗集料：最大粒径小于37.5mm，且其中小于31.5mm的颗粒含量不少于90％，压碎指标不大于35％～50％，压实度(％)≥97，最大干密度1650～2150(kg/m³)，最佳含水量8～15％，砖混再生集料颗粒占总集料用量百分比20～80％，碱性胶凝粉料剂量3～8％，7d无侧限抗压强度3.5～4.5(MPa)，90天抗压回弹模量1000～1700(MPa)。

上述道路面层可以是混凝土面层、沥青混合料面层，或是由透油、碎石、中间层构成的道路面层。

上述碱性胶凝粉料可以是水泥或石灰。

上述碱性胶凝粉料可以是粉煤灰和石灰的混合物。

上述石灰与粉煤灰占混合料比例在砖混再生细集料中是30∶70～90∶100。

上述石灰与粉煤灰占混合料比例在砖混再生中集料和砖混再生粗集料中是20∶80～15∶85。

上述再生无机结合料稳定材料层是由一种材料铺设的单结构层或由两种材料铺设的双结构层，双结构层分再生无机结合料稳定材料下层和再生无机结合料稳定材料上层。

上述的再生无机结合料稳定材料下层和再生无机结合料稳定材料上层分别由一至两层组成。

上述再生无机结合料稳定材料下层及再生无机结合料稳定材料上层的单层厚度为150mm～200mm。

这种利用砖混类建筑垃圾再生集料修筑的路基的制备方法，有以下步骤：

(1)、下承层的处理方法参见设计及施工验收标准要求；

(2)、下承层养护完毕后，在下承层之上铺设再生无机结合料稳定材料层，先将材料进行集中拌和，摊铺后及时进行整形和碾压密实，每一段碾压完成并经压实度检查合格后，应立即开始养生；

(3)、铺设道路面层。

本发明的有益效果如下：

1)、可以大量消耗砖混类建筑垃圾、节省集料资源。而配制的半刚性再生无机结合料稳定材料层材料则具有较好的力学及耐久性能，可以满足应用要求。

2)、降低生产成本。作为建筑垃圾，其原材料价格大大低于天然石材，且材料强度小，对设备的磨耗低，延长设备使用寿命。3)、节省运输成本。由于再生无机结合料稳定材料层材料在施工过程中可以采用路拌法，可就近对建筑垃圾进行破碎加工后直接摊铺利用。其密度小亦可降低运输成本。4)、材料选择性大。可选用建筑垃圾中砖含量范围波动较大的材料；建筑垃圾可利用率高，根据不同设计需要，集料可以全部或部分选用建筑垃圾再生料。性能可以满足半刚性再生无机结合料稳定材料层施工验收标准要求；抗冻性能优于普通半刚性再生无机结合料稳定材料层材料；抗压回弹模量等于或略低于普通半刚性再生无机结合料稳定材料层材料。

本发明研究采用的原材料为砖混类建筑垃圾。将砖混类建筑垃圾再生集料应用于路基材料中。解决了砖混类建筑垃圾利用率低、应用范围小、应用量小等问题。其应用性能不但可以满足现有标准及工程实际应用条件要求，且通过冻融、强度等试验对比，具有相对较好的耐久及力学性能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是实施例一的结构示意图。

图2是实施例二的结构示意图。

图3是实施例三的结构示意图。

图4是实施例四的结构示意图。

图5是实施例五的结构示意图。

附图标记：1-道路面层、2-再生无机结合料稳定材料层、2.1-再生无机结合料稳定材料下层、2.2-再生无机结合料稳定材料上层、3-下承层。

具体实施方式

实施例一参见图1所示：这种利用砖混类建筑垃圾再生集料修筑的路基，在下承层3之上筑有180～800mm厚的再生无机结合料稳定材料层，再生无机结合料稳定材料层之上筑有道路面层1，道路面层是混凝土面层、沥青混合料面层，或是由透油、碎石、中间层构成的道路面层。再生无机结合料稳定材料层是由砖混类建筑垃圾再生集料颗粒与普通集料和碱性胶凝粉料混合而成的再生无机结合料稳定材料层2，再生无机结合料稳定材料层2是由一种材料铺设的单结构层，材料可以是下述三种配比中选择一种：

(1)、砖混再生无机结合料稳定细集料：最大粒径小于19.5mm，且其中小于2.36mm的颗粒含量不少于90％，压实度(％)≥96，最大干密度1650～2150(kg/m3)，最佳含水量8～15％，砖混再生集料颗粒占总集料用量百分比50～100％，碱性胶凝粉料剂量3～16％，7d无侧限抗压强度2.5～3.5(MPa)，90天抗压回弹模量800～1200(MPa)；

(2)、砖混再生无机结合料稳定中集料：最大粒径小于26.5mm，且其中小于19mm的颗粒含量不少于90％，压碎指标不大于35％～50％，压实度(％)≥97，最大干密度1650～2150(kg/m3)，最佳含水量8～15％，砖混再生集料颗粒占总集料用量百分比20～80％，碱性胶凝粉料剂量3～8％，7d无侧限抗压强度3.5～4.5(MPa)，90天抗压回弹模量1000～1700(MPa)；

(3)、砖混再生粗无机结合料稳定集料：最大粒径小于37.5mm，且其中小于31.5mm的颗粒含量不少于90％，压碎指标不大于35％～50％，压实度(％)≥97，最大干密度1650～2150(kg/m3)，最佳含水量8～15％，砖混再生集料颗粒占总集料用量百分比20～80％，碱性胶凝粉料剂量3～8％，7d无侧限抗压强度3.5～4.5(MPa)，90天抗压回弹模量1000～1700(MPa)。

上述碱性胶凝粉料是水泥或石灰，或是粉煤灰和石灰的混合物，石灰与粉煤灰占混合料比例在砖混再生无机结合料稳定细集料中是30∶70～90∶100。石灰与粉煤灰占混合料比例在砖混再生无机结合料稳定中集料和砖混再生粗集料中是20∶80～15∶85。

一种利用砖混类建筑垃圾再生集料修筑路基的施工方法，有以下步骤：

(1)、下承层的处理方法参见设计及施工验收标准要求；

(3)、铺设道路面层。道路面层为混凝土面层、沥青混合料面层或透油、碎石、中间层。

实施例二，参见图2所示，再生无机结合料稳定材料层2为分为再生无机结合料稳定材料下层2.1、再生无机结合料稳定材料上层2.2两层。再生无机结合料稳定材料下层2.1和再生无机结合料稳定材料上层2.2每层的厚度在180～200mm为宜，最小压实厚度不小于150mm，再生无机结合料稳定材料层验收弯沉值一般小于30(0.01mm)。再生无机结合料稳定材料下层2.1可以采用砖混再生无机结合料稳定粗集料铺设，再生无机结合料稳定材料上层2.2可以采用砖混再生无机结合料稳定中集料铺设。

再生无机结合料稳定材料上层：直接位于沥青面层下、用高质量建筑垃圾混合材料铺筑的主要承重层或直接位于水泥混凝土面板下、用高质量材料铺筑的一层称作再生无机结合料稳定材料层。再生无机结合料稳定材料上层可以是一层或两层，可以是一种或两种材料。

再生无机结合料稳定材料下层在沥青路面再生无机结合料稳定材料层下、用质量较次建筑垃圾混合材料铺筑的次要承重层或在水泥混凝土路面再生无机结合料稳定材料层下、用质量较次材料铺筑的辅助层称做再生无机结合料稳定材料下层。再生无机结合料稳定材料下层可以是一层或两层以上，可以是一种或两种材料。

实施例三，参见图3所示，再生无机结合料稳定材料层2为分为再生无机结合料稳定材料下层2.1、再生无机结合料稳定材料上层2.2两部分，再生无机结合料稳定材料下层2.1有一层，再生无机结合料稳定材料上层2.2由两层组成。每层厚度在180～200mm为宜，最小压实厚度不小于150mm，再生无机结合料稳定材料层验收弯沉值一般不小于25(0.01mm)。再生无机结合料稳定材料下层2.1可以采用砖混再生粗无机结合料稳定材料铺设，再生无机结合料稳定材料上层2.2的两层可分别采用砖混再生无机结合料稳定中集料和砖混再生无机结合料稳定细集料铺设。

实施例四，参见图4所示，再生无机结合料稳定材料层2为分为再生无机结合料稳定材料下层2.1、再生无机结合料稳定材料上层2.2两部分。再生无机结合料稳定材料下层2.1有两层，再生无机结合料稳定材料上层2.2有两层，每层厚度在180～200mm为宜，最小压实厚度不小于150mm，再生无机结合料稳定材料层验收弯沉值一般不小于25(0.01mm)。再生无机结合料稳定材料下层2.1的两层均可采用砖混再生无机结合料稳定中集料铺设、再生无机结合料稳定材料上层2.2的两层均可采用砖混再生无机结合料稳定细集料铺设。

实施例五，参见图5所示，再生无机结合料稳定材料层2为分为再生无机结合料稳定材料下层2.1、再生无机结合料稳定材料上层2.2两部分。再生无机结合料稳定材料下层2.1有两层，再生无机结合料稳定材料上层2.2有一层，每层厚度在180～200mm为宜，最小压实厚度不小于150mm，再生无机结合料稳定材料层验收弯沉值一般不小于25(0.01mm)。再生无机结合料稳定材料下层2.1的两层均可采用砖混无机结合料稳定再生粗集料铺设、再生无机结合料稳定材料上层2.2可采用砖混再生无机结合料稳定中集料铺设。

Claims

1.一种利用砖混类建筑垃圾再生集料修筑的路基，在下承层(3)之上筑有180～800mm厚的再生无机结合料稳定材料层，再生无机结合料稳定材料层之上筑有道路面层(1)，其特征在于：再生无机结合料稳定材料层(2)是由砖混类建筑垃圾再生集料颗粒与普通集料和碱性胶凝粉料混合而成，再生无机结合料稳定材料层(2)分为一至四小层，每小层在下述三种配比中选择一种：

(3)、砖混再生无机结合料稳定粗集料：最大粒径小于37.5mm，且其中小于31.5mm的颗粒含量不少于90％，压碎指标不大于35％～50％，压实度(％)≥97，最大干密度1650～2150(kg/m3)，最佳含水量8～15％，砖混再生集料颗粒占总集料用量百分比20～80％，碱性胶凝粉料剂量3～8％，7d无侧限抗压强度3.5～4.5(MPa)，90天抗压回弹模量1000～1700(MPa)。

2.根据权利要求1所述的利用砖混类建筑垃圾再生集料修筑的路基，其特征在于：上述道路面层(1)是混凝土面层、沥青混合料面层，或是由透油、碎石、中间层构成的道路面层。

3.根据权利要求2所述的利用砖混类建筑垃圾再生集料修筑的路基，其特征在于：上述碱性胶凝粉料是水泥或石灰。

4.根据权利要求2所述的利用砖混类建筑垃圾再生集料修筑的路基，其特征在于：上述碱性胶凝粉料是粉煤灰和石灰的混合物。

5.根据权利要求4所述的利用砖混类建筑垃圾再生集料修筑的路基，其特征在于：上述石灰与粉煤灰占混合料比例在砖混再生细集料中是30∶70～90∶100。

6.根据权利要求4所述的利用砖混类建筑垃圾再生集料修筑的路基，其特征在于：上述石灰与粉煤灰占混合料比例在砖混再生中集料和砖混再生粗集料中是20∶80～15∶85。

7.根据权利要求4所述的利用砖混类建筑垃圾再生集料修筑的路基，其特征在于：上述再生无机结合料稳定材料层(2)是由一种材料铺设的单结构层或由两种材料铺设的双结构层，双结构层分再生无机结合料稳定材料下层(2.1)和再生无机结合料稳定材料上层(2.2)。

8.根据权利要求7所述的利用砖混类建筑垃圾再生集料修筑的路基，其特征在于：上述再生无机结合料稳定材料下层(2.1)和再生无机结合料稳定材料上层(2.2)分别由一至两层组成。

9.根据权利要求8所述的利用砖混类建筑垃圾再生集料修筑的路基，其特征在于：上述再生无机结合料稳定材料下层(2.1)及再生无机结合料稳定材料上层(2.2)的单层厚度为150mm～200mm。

10.一种权利要求1-9所述任意一项的利用砖混类建筑垃圾再生集料修筑的路基的制备方法，其特征在于有以下步骤：

(1)、下承层的处理方法参见设计及施工验收标准要求；

(3)、铺设道路面层。