道路基层水泥稳定碎石材料的再生利用论文_陈苗苗

道路基层水泥稳定碎石材料的再生利用论文_陈苗苗

中交路桥华北工程有限公司 北京市 101100

摘要:随着现代化城市发展的不断推进,中心城市带动四周城市经济发展的同时,也一定程度增加了区域之间经济、文化等方面的往来,促使道路工程日益增多,但近些年来道路基层经常出现质量问题,那么社会各界人士就开始注重道路基层施工质量对道路使用的重要作用,要想大大提高道路质量,确保后期有效投入到工程中使用,水泥稳定碎石材料的再生利用工艺被逐渐了引入,此类材料的应用既能够有效地降低原材料的使用频率,也能够一定程度降低整个工程的造价成本,确保道路质量,起到环境保护的目的。鉴于此,本文主要对道路基层水泥稳定碎石材料的再生利用进行分析,旨在提高道路工程整体质量。

关键词:道路基层;水泥稳定碎石材料;再生利用

一、水泥稳定碎石的组成结构

对于这种材料来说,级配碎石、水泥、水三种是主要材料,施工效果较好,可是在具体的施工当中受到外部环境和施工人员因素的影响,导致强度结构标准达不到标准,或路面出现凹凸不平和坑洼问题,这很大程度影响车辆行驶的安全和舒适性能。针对这一现象,施工人员一定要详细分析水泥稳定碎石的结构,对每一个环节和步骤进行严格把握与控制,对路面基层形式进行不断优化,以此大大提高道路建设水平。关于水泥稳定碎石结构,主要由三个部分来组合而成,第一种是浮密室结构,常规来说这种结构是指通过采用连续密集配料,主要采用粗骨料,其与粗骨料没有过多的接触,也不能够形成骨架。同时该结构在细颗粒之间悬浮着,且具备极高的粘结力,在相互摩擦作用力之下强度由粘结力来进行控制,并且该结构在外部荷载能力的影响下非常容易受到损失和破坏。第二种是骨架空隙结构。该结构粗骨料很多,细骨料很少,并且空间的间隔缝隙比较大,粘结力比较小,并且结构强度在摩阻力的作用下进行确定。在进行基层施工当中受到材料治疗的影响比较少,并且抗收缩能力比较强,耐久性能较差。第三种是骨架密实结构,在骨料中主要使用细骨料对骨架进行填充,且这一结构的粘结力和摩阻力性能较好,还具备相应的力学、抗裂等性能。

二、道路基层水泥稳定碎石施工要求

第一,强度与刚度。道路的主要用途是承受各种行驶车辆和货物重量,对于长时间、高负荷以及超重量的情况,道路基层水泥稳定碎石具备一定的强度与刚度可以一定程度避免外界压力而在道路基层不同位置出现不同程度的裂缝、道路表面众多开裂缝隙,减少因基层材料破坏外溢导致的道路不同程度坍塌,进而严重影响道路的正常使用。第二,稳定性。相较于城市道路建设,偏远地区道路水泥碎石基层容易受到施工环境的影响,尤其是在温度差较大和环境湿度过大的区域,长时间处于潮湿状态会加速建筑材料自身性能,降低强度和刚度,特别是秋冬交替时间更加明显。所以道路基层水泥稳定碎石一定具备相应的稳定性,维护道路基层建筑材料性能。第三,抗冲刷能力。如果稳定性是道路水泥稳定碎石基层的内部要求,则抗冲刷能力是其外界质量要求,由于道路在使用期间不仅受到众多数量车辆的长时间磨损,还会受到外界环境影响,如雨季,所以道路基层施工需要足够抗冲刷能力,这就可以有效减少道路表面的损失程度,延长道路使用寿命。第四,抗裂性能。造成道路表面出现裂缝的原因有两个方面,一是在长时间、高负荷的使用条件下,基层结构强度随着时间的延长而下降,二是基层结构受到温度和湿度变化的影响,以上两个因素促使基层弯拉应力和抗弯拉强度达到极限,容易导致道路表面出现不同程度的裂缝,暴露整个道路结构,增加道路被破坏,导致其无法投入使用。

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三、基层旧水泥稳定碎石材料性能

1、基层水泥稳定碎石碎石废料特点

开展道路基层施工工作的时候,废旧物质材料与新型物质材料有许多方面的不同之处,而废旧物质材料由于被使用过,故而具有良好的吸水性能。与其他类型材料相互配合能够一定程度减少水灰比,很大程度增强道路基层强度。从另外一个方面来分析,在具体的施工当中因为碎石材料外部中的砂浆表面可能出现各种各种微小的间隔缝隙,这就给水泥砂浆的渗入提供了极大地便利,进一步增强了基层路面的稳定和粘结性能。

2、再生骨料级配验证

关于再生辅料的级配验证,需要使用国家相关规范标准的方形筛来筛取,并且基于筛取的实际情况来分类和承载重量。因为再生骨料都是采用的相关技术对废弃材料进行粉碎以后,从而形成进行水泥和砂浆包裹的石屑,在粉碎当中表面包裹有许多不同之处,粗骨料和石屑中产生的新茬可能在粉碎总量的35%左右,其中新茬也是被包裹着的,对于这种情况在绝大部分的再生骨料表面都非常粗糙,且棱角很多。此外由于再生骨料与新型材料的特性有比较大的差异存在,有着很多新型材料没有的特性,对于这种情况在相应前提下水泥稳定碎石材料适用于道路基层施工,施工单位可以对旧的和废弃材料进行最大限度利用,促使其做好基层路面的铺设工作。

3、再生骨料对再生水泥稳定碎石强度机理

影响水泥稳定碎石材料再生强度的因素包括混合材料的粘结力和内摩擦阻力,在两种作用力的影响下形成了水泥稳定碎石强度,并且与混合材料的粘结力、水泥砂浆以及细骨料等有着比较大的联系,两者成分和配合比很大程度影响着混合材料的粘结力。此外,碎石材料强度受到水泥砂浆、骨料以及砂浆等的影响,,因为再生骨料形态相对粗糙,因此与一般骨料相比其吸收率要高很多,并且在搅拌中可以一定程度稀释水分,从而就对材料的水灰比例进行很大程度降低,确保材料的稳定性能和强度得以一定的提高。

四、再生水泥稳定碎石配合比设计及性能

1、混合料的配合比设计

对混合料进行配比设计的时候,需要立足于级配标准来实施,但是在具体工作中由于使用过程和理论计算存在较大的差异,对于这种情况计算得出来的级配区间有时不能够在筛孔中得以有效应用,这就要与道路施工中的不相同部位进行有效结合,通过一定的试验来其进行适当调整。同时混合料中的最佳配合比就是说材料粗骨料可以得以紧密排列,且水泥砂浆在骨架中能够得以有效地粘结,从而形成一个相对完整的集体。在开展配合比设计工作的时候,粗与细骨料、水泥以及水都需要按照严格配合比进行合理的掺合,从而达到良好的配比效果。

2、再生混合料的性能

一是稳定性能。对于再生骨料,这种材料的稳定性具有良好的抗冻和抗冲刷性能,并且在道路基层施工当中材料以空隙材料为主,其在冻融循环作用力下内部空隙的水灰比会随着冻胀现象的产生而出现一定的附加应力,从而造成一定的空隙壁压力,压力大小与水流动距离和冻结速度有着非常密切的关系,并且溶液在结冰之后会形成一定的渗透压力,极大地破坏基层。从另外一个角度来看,水泥稳定碎石通过再次利用之后,不仅具有相应的静态水作用,还可能受到流动水的影响,促使水之间渗透到道路路面内部结构中,不能够将积水及时排出去导致基层材料出现膨胀,且在荷载的重要作用之下形成一定大小的冻水压力,严重冲刷和破坏基层材料。二是抗收缩性能。该性能温度和干缩收缩是重点,在稳定出现变化当中混合材料受到热胀冷缩的作用而产生相应的内部应力,其具体表现为受到固相颗粒的相互牵制和制约。同时温度收缩性能与时间有着相应的关系,找出一定的规律可以更好的加强养护,也可以增强使用性能;混合材料在干缩性能的影响下水分有所减少。三是力学性能。材料强度会随着使用时间的持续增加而有所增加,并且水泥含量越高,抗压强度就越高。另外回弹模量增长规律与强度增长规律基本上是相同的,这与原材料模量、组成结构等有着直接影响,并且在初期阶段因为因为胶结材料强度较低,并且在反应在过程中颗粒间的粘结力也会逐渐增强,回弹模量也会进一步得到增大。

五、结束语

总而言之,在实际的道路基层施工工作开展中国,合理运用水泥稳定碎石的再生工艺,能够很大程度对道路基层的耐久性进行提高,避免坍塌安全事故的发生,还能延长使用寿命,高效率的利用资源,改善周围的施工环境。

参考文献:

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[2]刘庭英.探讨市政道路水泥稳定碎石基层施工质量管理[J].江西建材,2017(14):138-139.

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论文作者:陈苗苗

论文发表刊物:《防护工程》2019年16期

论文发表时间:2019/12/16

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