王琦

摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和城市化進(jìn)程加快，道路建設(shè)中的天然砂礫、碎石等道路材料價(jià)格不斷上漲、日漸匱乏；同時(shí)，城市改造與拆遷產(chǎn)生的建筑垃圾污染環(huán)境也非常嚴(yán)重。本文通過(guò)水泥穩(wěn)定建筑垃圾路用性能研究，得到水泥穩(wěn)定建筑垃圾中的石屑、碎磚的配合比設(shè)計(jì)方案、強(qiáng)度性能及分析，研究成果為遼陽(yáng)地區(qū)道路建設(shè)應(yīng)用提供了可靠的技術(shù)支持，既降低了工程造價(jià)，又保護(hù)了環(huán)境，具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

Abstract： In recent years， with the rapid development of China′s economy and the accelerated urbanization process， the price of natural sand， gravel and other road construction materials is rising， and these materials become increasingly scarce. At the same time， the environmental pollution caused by the construction wastes in urban renovation and demolition is very serious. Based on the research on the pavement performance of stable cement road construction waste， this paper obtained the mixture ratio design program， strength properties and analysis of gravel and broken blocks in the construction wastes. The research results provide the reliable technical support for the application of Liaoyang district road construction， which can reduce the engineering cost and protect the environment， so it has very strong economic and social benefits.

關(guān)鍵詞：環(huán)境保護(hù)；公路工程；配合比；性能試驗(yàn)

Key words： environmental protection；highway engineering；mixture ratio；performance tests

中圖分類(lèi)號(hào)：U414 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2015）28-0154-02

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)化、城市化進(jìn)程加快，對(duì)自然資源的需求將進(jìn)一步加大大，如何提高資源利用效率、減小環(huán)境壓力，是目前亟待解決的問(wèn)題。歐盟國(guó)家每年資源化率超過(guò)90%，日本、韓國(guó)建筑廢棄物資源化率已經(jīng)達(dá)到97%以上。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)建筑垃圾綜合利用率非常低，僅有5%，處理方式也比較落后。相關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為，我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)重視建筑垃圾資源化再生，并加快制定相關(guān)法律規(guī)范的進(jìn)程。2005年6月1日，建設(shè)部頒布了《城市建筑垃圾管理規(guī)定》，標(biāo)志著我國(guó)的建筑垃圾處理已初步步入規(guī)范管理的軌道。因此，將建筑垃圾再利用于道路建設(shè)中已是迫在眉睫，既利用回收資源、節(jié)省材料、降低成本，又實(shí)現(xiàn)了綠色環(huán)保，其發(fā)展空間及前景將是空前巨大的。

1 配合比設(shè)計(jì)

對(duì)建筑垃圾進(jìn)行分撿，將分撿后的石屑與碎磚混合，再以水泥穩(wěn)定，考查其路用性能，經(jīng)配合比計(jì)算得合成級(jí)配為石屑：碎磚=30%：70%，合成級(jí)配曲線(xiàn)如圖1，其數(shù)據(jù)如表1。

2 水泥用量確定

按照《規(guī)范》，同時(shí)考慮混合料的經(jīng)濟(jì)性，本研究對(duì)同一種混合料按照4%、5%、6%、7%的水泥劑量配制穩(wěn)定土混合料。經(jīng)試驗(yàn)，確定水5%為最佳水泥劑量。按表1的級(jí)配和5%的水泥劑量拌制混合料，使用325#礦渣水泥做為穩(wěn)定結(jié)合料，綜合結(jié)果如表2所示。

3 性能試驗(yàn)

以擊實(shí)試驗(yàn)所得的最佳含水率和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)壓實(shí)度（97%）相應(yīng)的干密度為標(biāo)準(zhǔn)，即ρ試件=ρ最大×97%，制取規(guī)格為15cm×15cm圓柱形試件，經(jīng)過(guò)6天保濕養(yǎng)生（溫度20±2℃，濕度96%）及1天的保水養(yǎng)生（浸水24h），按《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E51—2009）進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，結(jié)果如表5。

由Rc≥Rd/（1-ZaCv）計(jì)算得出結(jié)論，此水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度完全滿(mǎn)足高速、一級(jí)、二級(jí)和二級(jí)以下公路底基層的強(qiáng)度要求。并將建筑垃圾穩(wěn)定土的試件經(jīng)過(guò)30天的標(biāo)準(zhǔn)保濕養(yǎng)生，試驗(yàn)測(cè)定的動(dòng)彈性模量為520～750MPa。然后經(jīng)過(guò)90天的標(biāo)準(zhǔn)保濕養(yǎng)生，試驗(yàn)測(cè)定的動(dòng)彈性模量為6.36～9.62GPa，其平均值為7.99GPa。測(cè)定試件的劈裂強(qiáng)度在0.80～1.2MPa，其平均值為1.0MPa。結(jié)果顯示建筑垃圾穩(wěn)定土的強(qiáng)度足以滿(mǎn)足路面底基層技術(shù)要求。

4 工程應(yīng)用

為比較建筑垃圾穩(wěn)定石屑、碎磚與常用的水泥穩(wěn)定砂礫之間的經(jīng)濟(jì)性，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查并進(jìn)行成本計(jì)算：以1000m長(zhǎng)，12m寬，20cm厚的二、三級(jí)路面底基層為例，共需穩(wěn)定半剛性混合料2400m3（實(shí)體），使用水泥劑量為5%的水泥穩(wěn)定砂礫，每立方米所用材料的單價(jià)為：93.2元；材料總造價(jià)為：223680元。使用5%水泥劑量的水泥穩(wěn)定石屑（30%）、碎磚（70%），每立方米所用材料的單價(jià)為：57.75元；材料總造價(jià)為：138600元。兩者總價(jià)之差為85080元/公里。

該技術(shù)首次應(yīng)用在遼陽(yáng)地區(qū)的省級(jí)公路沈環(huán)線(xiàn)和縣級(jí)公路北石線(xiàn)工程改造，兩項(xiàng)工程均在2014年10月份通過(guò)竣工驗(yàn)收，且在2015年6月經(jīng)省公路工程質(zhì)檢處檢測(cè)合格，效果良好。取得的經(jīng)濟(jì)效益明顯，節(jié)省了約1/6的投資成本。

5 結(jié)束語(yǔ)

建筑垃圾的回收利用節(jié)約了大量原材料，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、企業(yè)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)具有深遠(yuǎn)的影響，前景十分廣闊。目前，若將此成果廣泛應(yīng)用于公路工程，從根本上解決建筑垃圾無(wú)處存放和筑路材料日益缺少的問(wèn)題，廢物利用、節(jié)能減排，具有良好的環(huán)境效益。

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