CN105084820A - 一种利用废旧混凝土制备水泥稳定碎石材料的方法 - Google Patents

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钟颂
陈洁
张玲
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Abstract

本发明提供了一种利用废旧混凝土制备的水泥稳定碎石材料及其方法。是将废旧混凝土破碎后作为骨料再利用,通过对再生骨料的检测和配合比设计,确定合成级配、水泥掺量和含水率。按照配合比和生产流程将拌合好的水泥稳定碎石材料运输到现场进行摊铺、碾压和养护。本发明提供的上述水泥稳定碎石材料所用骨料全部为废旧混凝土再生骨料,确定了不同水泥掺量条件下再生骨料的合成级配,并验证了水泥掺量分别为3%、5%、7%的水泥稳定碎石混合料可分别用于路面底基层、下基层、上基层。本发明对废旧混凝土的处理方法合理,配合比计算科学,生产流程简洁,综合成本低,便于推广应用。

Description

一种利用废旧混凝土制备水泥稳定碎石材料的方法
技术领域
本发明属于建筑垃圾再生利用技术领域,具体涉及一种利用废旧混凝土制备水泥稳定碎石材料的方法。
背景技术
长期以来,我国的废旧混凝土再生利用没有引起足够重视,通常是将废旧混凝土直接运送到郊外,采用填埋或露天堆放的方式进行处理。随着中国城镇建设的快速发展,废旧混凝土作为建筑垃圾的产量与日俱增,将废旧混凝土当作建筑垃圾处理,不仅占用了大量土地资源,还会造成环境污染等一系列问题。如何处理这些建筑垃圾,实现变废为宝,已成为我们亟需解决的问题。
将废旧混凝土破碎后代替碎石,作为水泥稳定碎石基层的原材料,可减少对不可再生矿产资源的开采,还可以解决建筑垃圾难处理的问题,同时能降低综合成本。利用废旧混凝土制备水泥稳定碎石基层,将废旧混凝土块充分利用,实现变废为宝,节约成本,具有良好的社会、经济效益和环境效益。
发明内容
本发明提供一种废旧混凝土再生利用制备水泥稳定碎石材料的方法。废旧混凝土集中破碎后作为骨料再利用,可实现节能、节地、节材,保护环境、减少污染和降低工程造价。
本发明采用如下技术方案:
为实现上述目的,本发明提供的利用废旧混凝土制备水泥稳定碎石材料的方法,是采用如下技术方案实现的:
一种利用废旧混凝土制备水泥稳定碎石材料的方法,包括如下步骤:
1)将废旧混凝土路面中的水泥混凝土块破碎,经过筛分,除去杂质,形成粒径分别为9.5-31.5mm、4.75-9.5mm、0-4.75mm的再生骨料。
具体办法为:去除废旧混凝土中的钢筋等金属材料,经过颚式破碎机初级破碎和反击式破碎机二次破碎后,进入振动筛筛分,得到1#、2#、3#三种再生骨料,粒径分别为9.5-31.5mm、4.75-9.5mm、0-4.75mm。
2)将9.5-31.5mm、4.75-9.5mm、0-4.75mm的再生骨料混合后,掺加水泥后,混合均匀,再加入水搅拌均匀,形成水泥稳定碎石材料,该水泥稳定碎石材料可作为路面底基层、路面下基层、路面上基层。
混合骨料的最终筛孔通过率满足《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)的要求。
按照重量百分比计,9.5-31.5mm再生骨料30~60%、4.75-9.5mm再生骨料20~40%、0-4.75mm再生骨料10~30%,水泥掺量为3~7%,含水率为4~7%,水泥掺量指水泥占再生骨料总质量的百分比,含水率指水占水泥和骨料总质量的百分比。
上述中,在各再生骨料配方下,水泥掺量为3%,控制含水率为4-6%的条件下,得到的水泥稳定碎石材料为路面底基层。
上述中,在各再生骨料配方下,水泥掺量为5%,控制含水率为5-7%的条件下,得到的水泥稳定碎石材料为路面下基层。
上述中,在各再生骨料配方下,水泥掺量为7%,控制含水率为5-7%的条件下,得到的水泥稳定碎石材料为路面上基层。
提前对路基和层间进行清理、支护模板、铺设土工格栅,将拌合好的水泥稳定碎石材料运输到现场进行摊铺、碾压和养护。
本发明提供的上述水泥稳定碎石材料,其用于水泥稳定碎石基层,铺设在城市快速路、主干道和次干路的基层。满足国家相关标准规范的要求。
有益效果
本发明与现有技术相比主要优点是:
(1)本发明将废旧混凝土破碎、筛分形成三种不同粒径范围的再生骨料,提高了再生骨料的综合利用率,而且有利于控制生产混合料的级配。
(2)本发明制备水泥稳定碎石材料所用骨料全部采用废旧混凝土再生骨料,确定了不同水泥掺量条下再生骨料的合成级配,并验证了水泥掺量为3%、5%、7%的水泥稳定碎石混合料可分别用于路面底基层、下基层、上基层。
(3)本发明利用废旧混凝土制备水泥稳定碎石基层材料,扩大了废旧混凝土的应用范围,对实现资源综合利用、发展循环经济和保护生态环境具有重要作用。
附图说明
图1为利用废旧混凝土制备再生骨料流程图。
图2为利用再生骨料制备水泥稳定碎石基层流程图。
具体实施方式
本发明提供的利用废旧混凝土制备水泥稳定碎石基层的方法,其流程如图2所示。由该方法制备的水泥稳定碎石材料,其铺设在城市快速路、主干道和次干路的基层。
水泥:采用葛洲坝水泥厂提供的三峡牌P.C32.5级复合硅酸盐水泥,初凝时间255min,终凝时间382min。其它指标满足《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)的要求。
水:水取自生活用自来水。
骨料:再生骨料是废旧混凝土经颚式破碎机初级破碎和反击式破碎机二次破碎后,筛分形成符合要求的1#、2#和3#再生骨料,不同级配的集料分仓堆放。再生骨料级配范围见表1,压碎值为21.6%~21.8%、0.6mm以下粒径颗粒的液限为24~25%、塑性指数7。破碎前对废旧混凝土进行取芯后和劈裂强度试验,抗劈裂强度为2.42MPa。
表1再生骨料级配范围
表2合成级配表
实施例1:
水泥掺量3%制备水泥稳定碎石混合料,具体内容如下:
合成级配1:1#再生骨料︰2#再生骨料︰3#再生骨料=40%︰30%︰30%
合成级配2:1#再生骨料︰2#再生骨料︰3#再生骨料=40%︰40%︰20%
合成级配3:1#再生骨料︰2#再生骨料︰3#再生骨料=30%︰40%︰30%
合成级配4:1#再生骨料︰2#再生骨料︰3#再生骨料=50%︰30%︰20%
合成级配5:1#再生骨料︰2#再生骨料︰3#再生骨料=55%︰25%︰20%
合成级配6:1#再生骨料︰2#再生骨料︰3#再生骨料=60%︰30%︰10%
按照合成级配将各再生骨料分别计量混合,再添加混合骨料重量3%的水泥掺入混合均匀,计量骨料和水泥总重量4~6%的水混合,搅拌均匀,形成水泥稳定碎石混合料。该水泥稳定碎石混合料可作为路面底基层材料。
对水泥稳定碎石混合料进行无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量试验。检测结果见表3。应用于道路基层,压实度大于97%,满足规范要求。
表3检测结果
实施例2:
水泥掺量5%制备水泥稳定碎石混合料,具体内容如下:
按照实施例1中的合成级配1~6,将各再生骨料分别计量混合,再添加混合骨料重量5%的水泥掺入混合均匀,计量骨料和水泥总重量5~7%的水混合,搅拌均匀,形成水泥稳定碎石混合料。该水泥稳定碎石混合料可作为路面下基层材料。
对水泥稳定碎石混合料进行无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量试验。检测结果见表4。应用于道路基层,压实度大于98%,满足规范要求。
表4检测结果
实施例3:
水泥掺量7%制备水泥稳定碎石混合料,具体内容如下:
按照实施例1中的合成级配1~6,将各再生骨料分别计量混合,再添加混合骨料重量7%的水泥掺入混合均匀,计量骨料和水泥总重量5~7%的水混合,搅拌均匀,形成水泥稳定碎石混合料。该水泥稳定碎石混合料可作为路面底上层材料。
对水泥稳定碎石混合料进行无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量试验。检测结果见表5。应用于道路基层,压实度大于98%,满足规范要求。
表5检测结果

Claims (5)

1.一种利用废旧混凝土制备水泥稳定碎石材料的方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将废旧混凝土路面中的水泥混凝土块破碎,经过筛分,除去杂质,形成粒径分别为9.5-31.5mm、4.75-9.5mm、0-4.75mm的再生骨料;
2)将9.5-31.5mm、4.75-9.5mm、0-4.75mm的再生骨料混合后,掺加水泥后,混合均匀,再加入水搅拌均匀,形成水泥稳定碎石材料,该水泥稳定碎石材料可作为路面底基层、路面下基层、路面上基层。
2.根据权利要求1所述的利用废旧混凝土制备水泥稳定碎石材料的方法,其特征在于,按照重量百分比计,9.5-31.5mm再生骨料30~60%、4.75-9.5mm再生骨料20~40%、0-4.75mm再生骨料10~30%,水泥掺量为3~7%,含水率为4~7%,水泥掺量指水泥占再生骨料总质量的百分比,含水率指水占水泥和再生骨料总质量的百分比。
3.根据权利要求2所述的利用废旧混凝土制备水泥稳定碎石材料的方法,其特征在于,在各再生骨料配方下,水泥掺量为3%,控制含水率为4-6%的条件下,得到的水泥稳定碎石材料为路面底基层。
4.根据权利要求2所述的利用废旧混凝土制备水泥稳定碎石材料的方法,其特征在于,在各再生骨料配方下,水泥掺量为5%,控制含水率为5-7%的条件下,得到的水泥稳定碎石材料为路面下基层。
5.根据权利要求2所述的利用废旧混凝土制备水泥稳定碎石材料的方法,其特征在于,在各再生骨料配方下,水泥掺量为7%,控制含水率为5-7%的条件下,得到的水泥稳定碎石材料为路面上基层。
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