1、建筑材料檢測論文：建筑垃圾在道路基層中的應用研究摘要：為解決建筑垃圾這一可再生資源得到利用的問題，實現建筑垃圾在路 面基層、底基層中應用的目的,通過一系列配合比設計和力學性能試驗, 成功研制出符合丁程使用要求的混合材料配比方案，并經試驗路段驗 證，降低了路面工程材料成本30%,經濟與環保效益十分顯著。關鍵詞：經濟環保;最大干密度;最佳含水量;無側限抗壓強度;配合比0引言近兒年我國拉動內需的投資計劃使公路、鐵路等基礎設施建設迅猛發展。 公路工程中應用的大多數集料主要來源于碎石、砂礫等自然資源,這既可能破壞 了環境，又提高了工程成木。而建筑業中的棚戶區改造，危I 口建筑拆遷，產生了大量 可再生資源

2、建筑垃圾巴據粗略統計我國每年至少要產生數億噸建筑垃圾。建筑垃圾中的主要成分是磚、砂漿和廢混凝土,本項研究設計了一系列配合 比方案并進行力學性能試驗巴實現了建筑垃圾在公路丁程中的應用，經濟與環保 效益十分顯著。1建筑垃圾成分與比例為符合生產實際情況，調查統計了多個地點的建筑垃圾，測定其中砂漿與廢 磚的平均質量比為0.46,變異系數Cv=3.6 %，比較均衡，具有一定的普遍性。本項研 究將砂漿、碎磚和廢混凝土分為兩部分。由于破碎后的廢混凝土其強度滿足各 級道路基層材料要求，因此不考慮混凝土的含量（因其強度高）。當加入一定量的骨 料和水泥后，砂漿和碎磚的質量比在0.25-0.61之間的建筑垃圾均滿足

3、道路基層 的材料性能要求。2建筑垃圾篩選與破碎先將建筑垃圾中的木材、金屬、玻璃等廢料篩選出去，再通過破碎機 將建筑垃圾破碎成符合耍求的粒徑人小。為防止試驗或生產中碎磚被進一步碾 壓破碎，結合擊實試驗和壓碎值試驗得出將建筑垃圾破碎成細粒土（顆粒的最大 粒徑為9.5 mm,且其中小于2.36mm的顆粒含量不少于80% ），可極大降低其壓碎 性。由于廢混凝土的強度高于道路基層材料的性能要求，因此僅側重對碎磚和砂 漿的性能進行研究，如表1。表1篩分后的顆粒比例篩孔尺寸/ni in4.752. 361. 180. 60. 30. 150. 075通過質量百分率!%94.3487. 0863. 833.

4、1222. 4417. 3611 ()8取代表性的樣品進行壓碎試驗，測得其壓碎值為26 4%,滿足公路路面基層 施工技術規范中水泥穩定基層的材料要求。3方案設計依據工程經驗，水泥劑量分別為4 %, 5 %,6%, 7%,混合集料方案分別為單一 建筑垃圾、建筑垃圾摻40%碎石、建筑垃圾摻40%以下碎石，應用正交試驗設計 L16 （45）,經數據處理,得出摻40%以上碎石的方案為最佳。為調整混合料的合成 級配，摻入碎石和石屑的公稱粒徑為:二級和二級以下用S11,高速和一級公路用 S8或S7 （S8最大粒徑為26 5 mm, S7最大粒徑為31 5 mm）,其巖質為石灰巖,壓碎值v28%。4混合料配

5、合比為獲得較好的級配,利用電算軟件，經過不斷調整試配，得出在混合料中滿足 要求的建筑垃圾、碎石和石屑的比例范圍:建筑垃圾20 %60 %，碎石80%20%, 石屑0%20%。再經成本核算，尋找經濟技術平衡點后得出，建筑垃圾含量在60% 吋的成木最低。摻入S11碎石的混合料合成級配如表2、圖1。0090807060504030201008UV115740090807060504030201008UV1157423.1513孔徑/rmn圖1合成級配曲線表2摻入S11碎石的混合料合成級配篩孔徑/mm碎石建筑垃圾石屑合成級配下限上限31. 5100. 001CX). 00100. 00KX). 009

6、01 (X)2610(). ()0KX). 0()100. ()0KX). 0()66KX)1910(). 00KX). 0010(). 00KX). 0054KX)1610(). 001(X). 00100. 00KX). 0050KX)13. 2100. 00KX). 00100. 00i(X). 00471 (X)9. 574. 08KX). 00100. 0087. 04391 (X)4. 7531.5094. 3495.9562.4228842. 3619.2387. 0861.2053. 1620701. 1814. 7563. 8047. 0539. 2814570. 611.3

7、433. 1230. 8022.238470. 38.3522.4420. 4515. 396360. 156. 1417.3613. 9()11. 7553()0. 0753.9811.087.257. 53030根據工程經驗，同時考慮混合料的經濟性，按表2的級配對同一種混合土樣分 別按4%, 5%, 6%,7%的水泥劑量配制穩定土混合料。再分別進行標準擊實試驗, 得到各個水泥劑量下的最大干密度和最佳含水量，如表3。表3摻水泥穩定土混合料最大干密度和最佳含水量水泥摻量4567最112含水量/%14. 014.515. 215. 5最大干密度/ (g* cni3)1. 821. 84I. 86

8、1. 865無側限抗壓強度試驗與分析以試驗所得的最佳含水量為標準，以水泥穩定細粒土 93%的現場壓實度相應 的干密度P試#=Pmax93%制取(S11碎石用10 cmX 10 cm試件，S8或S7用 15 cmX 15 cm試件)圓柱形試件，經過6天保濕養生和1天的保水養生，檢測不同 水泥劑量下無側限抗壓強度，如表4o表4不同水泥劑量試件的無側限抗壓強度Ml水泥劑量F/o456711. 7552. 9443.3974. 81271. 8682. 5484.2464. 586編31. 6992. 8313.3404. 303號41. 9822. 6613.5104. 86951. 9252. 7

9、183. 8505. 03961. 8122. 5483.9636. 228平均抗壓強度斤1. 8402. 7083.7184. 973公路路面基層施工技術規范(JTJ034-2000)的要求標準，如表5。表5公路路面基層抗壓強度標準層位二級和二級以下公路高速和級公路基層M Pa2. 5303.()5. 0底基層/MPa1. 52.01. 5 2. 5不同公路等級，不同層次,按公式RRd/(l-ZaCv)對試驗數據進行處理，如表6: 當采用S11的碎石和石屑時,在水泥劑量為4%的情況下，僅滿足二級和二級以下 公路底基層的強度要求;在水泥劑量為5%的情況下，剛好滿足二級路基層要求，同 時滿足二級

10、以下公路基層、底基層要求;在水泥劑量為6%的情況下滿足二級路基 層要求，同時滿足二級以下公路基層、底基層要求;在水泥劑量為7%的情況下，雖 然力學性能滿足二級公路和二級以下公路的基層、底基層要求，但水泥用量較多, 經濟性較差。表6試驗抗壓強度處理結果水泥劑量餛57c做77c二級路基層1. 842. 8544. 793 3. ()18二級路底基層1. 841. 620 2. 708 1. 621 3. 718 1. 7124. 7931. 8116彈性模量與劈裂強度經30天的保濕養生，測得建筑垃圾穩定土彈性模量在500-700MPa之間。經90天的保濕養生，建筑垃圾穩定土動彈性模量在6 319

11、-64 GPa之間，平均可達 7 -97 GPa。經90天的保濕養生，試件的劈裂強度在0 1 -OMPa,平均為0 -9MPao 足以滿足路面基層、底基層技術要求。7性能驗證與經濟分析為驗證配比方案的可行性，以5%的水泥劑方案配制再生材料，鋪筑了長 為100 0 m、寬為12 0m、厚為0 2m的路面基層試驗路段。在93%壓實度 的條件下,混合料的松鋪系數為152156,鉆芯試件強度為1 -615-1 -896 MPa, 彎沉值為78X10-2mm,各項指標都滿足二級道路基層材料技術規范要求。工程經濟分析。以寬度為12 m,厚度為0 2m,長度為1 km的二級公路 路面基層為例，共需穩定半剛性

12、混合料實休為2 400 m3,如果鋪筑比例為5%水泥 劑量的水泥穩定砂礫，造價為211 920元;如果鋪筑比例為石屑：S11碎石:建筑垃 圾二20 %:20%: 60%,水泥劑量為5 %的水泥穩定破碎土,造價為134 136元。兩 者差價77 784元/公里。可見，使用建筑垃圾破碎土穩定類基層或底基層可降低道 路材料成本30%左右，具有推廣價值。8結語通過試驗研究與試驗路段驗證，得到了建筑垃圾用于路面基層的配合比方案, 同時驗證了此類水泥穩定材料完全滿足路用性能的要求，實現了建筑垃圾在道路 工程中的應用。試驗中所使用的建筑垃圾是在不含有廢混凝土的情況下進行的, 而實際生產中摻雜的廢混凝土能滿足更高等級道路基層的材料要求。若將成果 廣泛應用于實際工程，既能保護環境，又可降低路面材料成本30%,舉兩得，值得 侶導。參考文獻:建筑垃圾處理與資源化M北京:化學工業岀版社,2004: 84-86.JTJ 057-94,公路工程無機結合料穩定材料試驗規程S.北京:人民