CN207619766U - 一种全厚式高掺量生活垃圾焚烧炉渣集料的沥青路面结构 - Google Patents
一种全厚式高掺量生活垃圾焚烧炉渣集料的沥青路面结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种全厚式高掺量生活垃圾焚烧炉渣集料的沥青路面结构，为层状复合结构，从上到下依次设置有炉渣填料沥青混合料上面层、炉渣细集料沥青混合料下面层、水泥稳定炉渣碎石上基层、水泥稳定炉渣碎石下基层和炉渣石灰综合稳定土路床。本实用新型提出的全厚式高掺量炉渣集料的路面结构，从路面、基层到路基均采用了炉渣集料，实现了全厚式炉渣集料的沥青路面结构，并且提高了炉渣集料在各层位中的掺量，实现了高掺量炉渣集料的沥青路面结构。这种全厚式高掺量的炉渣集料沥青路面结构能够有效的解决炉渣占地问题，实现废弃资源循环利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种路面结构，尤其涉及一种全厚式高掺量生活垃圾焚烧炉渣集料的沥青路面结构。
背景技术
随着城市化进程的快速推进，生活垃圾的处理量也在同步快速增长，当前生活垃圾的处理方法主要有三种：卫生填埋、焚烧和堆肥。由于生活垃圾焚烧技术可以将垃圾容量大大减少，焚烧过程可回收热能发电，减量后的炉渣可以作为再生资源加以利用，各国都将焚烧技术作为生活垃圾处理的主要方式。生活垃圾经焚烧处理后，会产生出占垃圾总量25％左右的炉渣，大量炉渣的产生会加大了处置费用，同时也增加了炉渣的占地面积。
道路建设中常用的原材料有石料、矿粉、黏土，建设中消耗量巨大，对于现今筑路材料资源越来越匮乏的道路工程来说，外购砂石材料造价越来越高，石料开采也越来越受到限制。而生活垃圾焚烧炉渣集料作为一种轻质、多孔的材料，从理化性质来看其具备一定的活性和稳定性，且对环境的影响较小，如果将生活垃圾焚烧炉渣集料用于道路建设的路面结构中，将节约大量的自然资源，不仅能够缓解日益严峻的道路建设材料问题，充分利用资源，同时减轻炉渣废弃产生的土地占用，减少处置费用，既可以节省资源、降低工程造价，又经济环保。目前的炉渣集料主要应用于水泥生产和制砖，而在道路工程中应用较少，应用的结构也较为单一。因此基于保证路面各层结构性能的基础上提高炉渣用量，扩大道路应用结构范围，提出了高掺量、全厚式的道路结构，将大量解决快速增加的炉渣所带来的问题。
有鉴于上述现有缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种掺入生活垃圾焚烧炉渣集料的路面结构，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。
发明内容
本实用新型的主要目的在于，克服现有的路面结构存在的缺陷，而提供一种全厚式高掺量生活垃圾焚烧炉渣集料的沥青路面结构，提高炉渣掺量，更好的节约资源，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。
本实用新型是采用如下方案实现的：
本实用新型的全厚式高掺量生活垃圾焚烧炉渣集料的沥青路面结构，为层状复合结构，从上到下依次设置有炉渣填料沥青混合料上面层、炉渣细集料沥青混合料下面层、水泥稳定炉渣碎石上基层、水泥稳定炉渣碎石下基层和炉渣石灰综合稳定土路床；其中各个路面结构中添加的炉渣集料均来自生活垃圾焚烧后的底渣；炉渣集料是由对垃圾焚烧后的底渣经过湿法工艺处理后烘干，再经滚筒筛筛分获得。
所述炉渣填料沥青混合料上面层厚度为3～4cm，作为优选的，全厚式高掺量生活垃圾焚烧炉渣集料的沥青路面结构，炉渣填料掺量为8％，炉渣填料粒径为0～0.6mm。在满足沥青填料要求和混合料性能的基础上可以减少木质素纤维的用量，并提高沥青路面高温抗车辙性能。
所述炉渣细集料沥青混合料下面层厚度为6～8cm，作为优选的，全厚式高掺量生活垃圾焚烧炉渣集料的沥青路面结构，炉渣细集料掺量为20％，炉渣集料粒径为0～4.75mm。可以提高路面的高温抗车辙的性能。
所述水泥稳定炉渣碎石上基层厚度为15～20cm、水泥稳定炉渣碎石下基层厚度为15～20cm，作为优选的，全厚式高掺量生活垃圾焚烧炉渣集料的沥青路面结构，炉渣集料掺量为30％，炉渣集料粒径为0～9.5mm，上基层的集料粒径控制在9.5mm以内，避免颗粒过小对上基层强度支撑不够，颗粒过大造成稳定性下降。可以增强道路基层的稳定性，提高基层抵抗温缩变形的能力。
所述炉渣石灰综合稳定土路床厚度为80cm，作为优选的，全厚式高掺量生活垃圾焚烧炉渣集料的沥青路面结构，炉渣集料的掺量为30％，炉渣集料粒径为0～37.5mm，减小炉渣集料的颗粒度，尽可能的避免大粒径颗粒度路基稳定性的影响，可以提高路基的整体稳定性，减少石灰的掺量。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型提出的全厚式高掺量炉渣集料的路面结构，控制厚度在合理范围内，从路面、基层到路基均采用了炉渣集料，实现了全厚式炉渣集料的沥青路面结构，并且提高了炉渣集料在各层位中的掺量，实现了高掺量炉渣集料的沥青路面结构。炉渣集料的掺量根据各个路面层的结构要求和所要达到的效果，有针对性的添加，一方面避免掺量过大对路面结构产生不良影响，另一方面在满足性能的前提下尽可能的提高炉渣的掺量，尽可能的解决资源的再利用问题。这种全厚式高掺量的炉渣集料沥青路面结构能够有效的解决炉渣占地问题，实现废弃资源循环利用。
附图说明
图1是本实用新型沥青路面结构示意图；
附图标记：1.炉渣填料沥青混合料上面层，2.炉渣细集料沥青混合料下面层，3.水泥稳定炉渣碎石上基层，4.水泥稳定炉渣碎石下基层，5.炉渣石灰综合稳定土路床。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
如图1所示本实用新型公开的全厚式高掺量生活垃圾焚烧炉渣集料的沥青路面结构，从上到下依次为炉渣填料沥青混合料上面层(1)、炉渣细集料沥青混合料下面层(2)、水泥稳定炉渣碎石上基层(3)、水泥稳定炉渣碎石下基层(4)和炉渣石灰综合稳定土路床(5)；各层相互叠加就形成了全厚式的高掺量炉渣集料沥青路面结构。其中各个路面结构中添加的炉渣集料均来自生活垃圾焚烧后的底渣；炉渣集料是通过对垃圾焚烧后的底渣通过湿法工艺处理后烘干，通过滚筒筛筛分获得。
炉渣填料沥青混合料上面层(1)厚度为4cm，其中炉渣填料掺量为8％，炉渣填料粒径为0～0.6mm。炉渣填料沥青混合料(1)由8％的生活垃圾焚烧炉渣填料和92％的新骨料，外掺6.1％的沥青材料组成。沥青材料采用SBS改性沥青；新骨料由玄武岩集料构成，其中粒径级配为0～2.36mm、2.36～4.75mm、4.75～13.2mm、13.2～19mm。对于上述混合料经高温拌和，并通过对成型的混合料试件进行浸水马歇尔实验、冻融劈裂实验、动稳定度实验、-10℃小梁弯曲实验对混合料性能进行验证，具体的实验结果如下表1所示：
表1实施例性能测试结果
注：标准要求为中华人民共和国交通部发布的《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的行业标准。
通过表1可以看出，炉渣填料沥青混合料上面层(1)中，在炉渣填料掺量为8％的情况下，各种指标均能达到要求。
炉渣细集料沥青混合料下面层2厚度为6cm，其中炉渣细集料掺量为20％，炉渣集料粒径为0～4.75mm。炉渣细集料沥青混合料2由20％的生活垃圾焚烧炉渣细集料、1％的矿粉和79％的新骨料，外掺6％的沥青材料组成。其中，沥青材料采用基质沥青；新骨料由石灰岩集料构成，其中粒径级配为0～2.36mm、2.36～4.75mm、4.75～13.2mm、13.2～19mm。对于上述混合料经高温拌和，并通过对成型的混合料试件进行浸水马歇尔实验、冻融劈裂实验、动稳定度实验、-10摄氏度小梁弯曲实验对混合料性能进行验证，具体的实验结果如下表2所示：
表2实施例性能测试结果
注：标准要求为中华人民共和国交通部发布的《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的行业标准。
通过表2数据可以看出，在炉渣细集料沥青混合料下面层2中，炉渣细集料掺量为20％的情况下，各部分指标均能达到要求。
水泥稳定炉渣碎石上基层3、水泥稳定炉渣碎石下基层4厚度分别为15cm；其中炉渣集料掺量分别为30％，炉渣集料粒径分别为0～9.5mm。由70％的新骨料、30％的生活垃圾焚烧炉渣集料、外掺4％的水泥和4.5％的总水量组成。其中，所述新骨料为石灰岩集料，其中粒径级配为19～31.5mm、10～20mm、5～15mm、3～5mm；水泥采用普通硅酸盐42.5号水泥。通过拌和摊铺进行养生，取芯样进行其7d无侧限抗压强度试验，具体试验结果见表3。
表3实施例性能测试结果
| 试验名称 | 7d无侧限抗压强度试验 |
| 性能指标 | 7d无侧限抗压强度(MPa) |
| 结果 | 4.1 |
| 二级及二级以下公路特重交通标准要求 | 4.0～6.0 |
注：标准要求为中华人民共和国交通部发布的《公路路面基层施工技术细则》(JTGT F20-2015)的行业标准。
通过表3可以看出，在水泥稳定炉渣碎石上基层3和水泥稳定炉渣碎石下基层4中，炉渣集料掺量分别为30％情况下，路面的各个指标均满足要求。
炉渣石灰综合稳定土路床5厚度为80cm；其中炉渣集料的掺量为30％，炉渣集料粒径为0～37.5mm。由70％的黏土、30％的生活垃圾焚烧炉渣集料和6％的石灰组成。其中，黏土为低液限黏土；石灰为熟石灰。室内CBR值为15％，回弹模量40MPa。根据《公路沥青路面设计规范》要求，一般交通土基回弹模量值应大于30MPa，重交通、特重交通公路路基回弹模量值应大于40MPa。表4为《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006)路面CBR要求。
表4实施例性能测试结果
| 试验名称 | CBR试验 | 回弹模量试验 |
| 性能指标 | CBR(％) | 回弹模量(MPa) |
| 结果 | 15 | 45 |
表5路基填料最小强度和最大粒径要求
综上所述，本实用新型专利针对目前炉渣集料日益增长而无法完全处置，造成资源浪费和炉渣严重占地等问题，采用一种全厚式高掺量生活垃圾焚烧炉渣集料的沥青路面结构，在满足道路路用性能的同时大量地消耗了炉渣集料，缓解了炉渣集料占地等问题，同时实现了废弃资源循环利用。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种全厚式高掺量生活垃圾焚烧炉渣集料的沥青路面结构，其特征在于：为层状复合结构，从上到下依次设置有炉渣填料沥青混合料上面层（1）、炉渣细集料沥青混合料下面层（2）、水泥稳定炉渣碎石上基层（3）、水泥稳定炉渣碎石下基层（4）和炉渣石灰综合稳定土路床（5）。
2.根据权利要求1所述的全厚式高掺量生活垃圾焚烧炉渣集料的沥青路面结构，其特征在于：所述炉渣填料沥青混合料上面层（1）厚度为3～4cm。
3.根据权利要求1所述一种全厚式高掺量生活垃圾焚烧炉渣集料的沥青路面结构，其特征在于：所述炉渣细集料沥青混合料下面层（2）厚度为6～8cm。
4.根据权利要求1所述一种全厚式高掺量生活垃圾焚烧炉渣集料的沥青路面结构，其特征在于：所述水泥稳定炉渣碎石上基层（3）厚度为15～20cm、水泥稳定炉渣碎石下基层（4）厚度为15～20cm。
5.根据权利要求1所述一种全厚式高掺量生活垃圾焚烧炉渣集料的沥青路面结构，其特征在于：所述炉渣石灰综合稳定土路床（5）厚度为80cm。
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