劉 景 東

(遼寧沈陽(yáng)康平縣公路管理處瀝青拌合站，遼寧 康平 110500)

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·建筑材料及應(yīng)用·

回收粉塵摻配水泥級(jí)配碎石干縮性能試驗(yàn)研究

劉 景 東

(遼寧沈陽(yáng)康平縣公路管理處瀝青拌合站，遼寧 康平 110500)

為了研究瀝青拌合站回收粉塵對(duì)水泥級(jí)配碎石干縮性能的影響，擬定質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%～5%粉塵摻量對(duì)其進(jìn)行干縮試驗(yàn)，并與基本型(0%粉塵)水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明，小于3%的摻回收粉塵的水泥穩(wěn)定碎石平均干縮應(yīng)變變化小，建議摻量不大于3%。

回收粉塵，水泥級(jí)配碎石，干縮性能

瀝青的拌合是瀝青生產(chǎn)中的關(guān)鍵部分，瀝青拌合是指在瀝青拌合站將石料、瀝青、粉料、添加劑等按照一定的比例加工成為混合物，并且生成最終可以使用的瀝青混合料。然而在這個(gè)過程當(dāng)中，產(chǎn)生大量的粉塵，并且由于瀝青的特殊屬性，這些粉塵自身都是較小的顆粒，直徑極小，通常粒徑小于0.075 mm，容易給環(huán)境造成極大的污染，并且還可能給機(jī)械設(shè)備造成破壞。本文以瀝青拌合站回收粉塵為試驗(yàn)對(duì)象，代替礦粉摻合一定的水泥級(jí)配碎石展開研究分析，分析回收粉塵摻配水泥級(jí)配碎石干縮性能，從干縮角度分析粉塵合理的摻量，從而為回收粉塵提供指導(dǎo)依據(jù)。

1 干縮試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 摻粉塵水泥穩(wěn)定碎石級(jí)配設(shè)計(jì)

采用的是典型懸浮密實(shí)型穩(wěn)定碎石混合料，配合比采用級(jí)配10 mm～20 mm碎石、5 mm～10 mm碎石、0 mm～5 mm碎石三檔集料進(jìn)行配比設(shè)計(jì)。

根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定，選取典型水泥穩(wěn)定碎石級(jí)配范圍。本試驗(yàn)中，集料來(lái)源為阜新宮八石場(chǎng)，為懸浮密集型集料。回收粉塵采用的是康平瀝青拌合站的回收粉塵；水泥選取普通硅酸鹽水泥。通過記錄每次篩上篩余量的質(zhì)量和百分比來(lái)進(jìn)行配合比計(jì)算。根據(jù)篩分試驗(yàn)得出結(jié)果見表1。

表1 懸浮密實(shí)型穩(wěn)定碎石集料級(jí)配設(shè)計(jì)

1.2 最大干密度和最佳含水率確定

擊實(shí)試驗(yàn)主要用來(lái)測(cè)得試樣的最佳含水量和最大干密度，用于后期無(wú)機(jī)結(jié)合料試樣制作。不同粉塵摻量擊實(shí)試驗(yàn)見圖1。

1)試驗(yàn)依據(jù)：擊實(shí)試驗(yàn)按照J(rèn)TG E51—2009公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程中T 0804—1994無(wú)機(jī)結(jié)合穩(wěn)定材料擊實(shí)試驗(yàn)來(lái)操作。

2)試驗(yàn)方法：分別對(duì)0%～5%粉塵摻量的混合料進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，同時(shí)在最佳含水率附近取5個(gè)～6個(gè)不同含水率，再按預(yù)定加水量和最佳配合比制備試樣。對(duì)每一組粉塵摻合水泥級(jí)配碎石取不同預(yù)加含水量為3%，3.5%，4%，4.5%，5%，6%進(jìn)行六組擊實(shí)試驗(yàn)，以得出不同粉塵摻量水泥級(jí)配碎石的最佳含水量和最大干密度，用于后期制作試件。

將干密度—含水量采用二次擬合，擬合方程分別計(jì)算出六組摻量的最大干密度和對(duì)應(yīng)最佳含水量值，計(jì)算結(jié)果如表2所示。

表2 最大干密度和最佳含水量試驗(yàn)結(jié)果

1.3 摻配回收粉塵水泥級(jí)配碎石干縮性能試驗(yàn)

1)試驗(yàn)依據(jù)：JTG E51—2009公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程中T 0854—2009無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料干縮試驗(yàn)方法。

2)試驗(yàn)方法：a.試件制備：按照J(rèn)TG E51—2009公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程中T 0844—2009無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料梁式制件方法制備。選取的梁式試件尺寸為100 mm×100 mm×300 mm。平行試件個(gè)數(shù)為3個(gè)。b.試件養(yǎng)生：依據(jù)JTG E51—2009公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程中T 0845—2009無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料養(yǎng)生方法，我們采用7 d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生。c.試驗(yàn)操作：把養(yǎng)護(hù)好的試件豎直放到表面平整的桌面上，常溫條件下，讓試件中的水分自由蒸發(fā)，并測(cè)其失水率。由于水泥穩(wěn)定碎石的失水收縮主要發(fā)生在觀測(cè)前期，后期逐漸趨于平緩，因此本次試驗(yàn)的觀測(cè)時(shí)間為72 h。

本項(xiàng)目試驗(yàn)方案為：將試件豎直放置在平整的地面上。同時(shí)用兩個(gè)千分表頂在試件表面進(jìn)行觀測(cè)。這樣不但能對(duì)試件起到固定作用，同時(shí)還能測(cè)得試件的最大收縮量，將千分表位移的最大值作為試件的干縮應(yīng)變。

試件養(yǎng)生齡期為7 d(養(yǎng)生齡期的最后1 d，試件泡水24 h)，養(yǎng)生結(jié)束后，將飽水后的試件表面水擦干。至無(wú)明顯水跡后稱取試件初始質(zhì)量。將試件豎直放在表面平整的桌面上，由于骨架型級(jí)配水泥穩(wěn)定碎石的細(xì)集料含量較少，因此在豎直放置時(shí)，應(yīng)使其底部盡量平穩(wěn)，可用玻璃片找平。試件安放好后，放置千分表，兩支千分表同時(shí)固定在一個(gè)試件的頂部，千分表固定好后，使小指針走動(dòng)到較大數(shù)值，大指針數(shù)值歸0。對(duì)放置好的試件進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)時(shí)間間隔分別為2 h，2 h，4 h，4 h，12 h，24 h，24 h。

表3 干縮試驗(yàn)結(jié)果

2 干縮試驗(yàn)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)分析

2.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

干縮試驗(yàn)結(jié)果見表3，平均干縮應(yīng)變結(jié)果見表4，不同粉塵摻量水泥穩(wěn)定碎石干縮應(yīng)變對(duì)比折線見圖2。

表4 平均干縮應(yīng)變結(jié)果

2.2 試驗(yàn)分析及結(jié)論

不同粉塵摻量的水泥穩(wěn)定碎石和未摻粉塵的水泥穩(wěn)定碎石進(jìn)行對(duì)比分析可得，1%，2%，3%摻回收粉塵的水泥穩(wěn)定碎石平均干縮應(yīng)變量增加了2.61%，4.93%，11.46%，而摻粉塵量4%和5%的摻回收粉塵水泥穩(wěn)定碎石達(dá)到了19.74%以上，明顯4%和5%的增加得多，從抗干縮性的角度分析，小于3%的摻回收粉塵的水泥穩(wěn)定碎石的平均干縮應(yīng)變變化小，相對(duì)來(lái)說，若用于道路鋪筑，基層不會(huì)發(fā)生太大的干縮變形，引起干縮裂縫的可能較小。

3 結(jié)語(yǔ)

從抗干縮性的角度分析，小于3%的摻回收粉塵的水泥穩(wěn)定碎石的平均干縮應(yīng)變變化小，相對(duì)來(lái)說，若用于道路鋪筑，基層不會(huì)發(fā)生太大的干縮變形，引起干縮裂縫的可能較小。摻合一定數(shù)量的粉塵水泥穩(wěn)定碎石可以在滿足路面性能要求的同時(shí)解決粉塵回收的處理問題，保護(hù)環(huán)境。

[1] JTJ 034—2000，公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2] 蔣應(yīng)軍.水泥穩(wěn)定碎石振動(dòng)試驗(yàn)方法及工程應(yīng)用研究[D].南京:東南大學(xué)，2009.

[3] 蔣應(yīng)軍，王富玉，劉 斌.水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度特性的試驗(yàn)研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，31(15):52-57.

[4] 蔣應(yīng)軍.基于振動(dòng)試驗(yàn)法設(shè)計(jì)的抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層應(yīng)用研究[J].公路，2008(12):36-41.

[5] JTG E51—2009，公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程[S].

[6] JTJ D50—2004，公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

Recycling dust blended cement grade experimental research macadam with shrinkage performance

Liu Jingdong

(Liaoning Shenyang Kangping Highway Administration Department Asphalt Mixing Station, Kangping 110500, China)

To study the asphalt mixing plant to recycle the dust mixed with cement graded gravel in effect on shrinkage performance, is now develop the mass fraction of 1% to 5% shrinkage test its dust content and the basic type(0% dust) mud stabilized grades macadam comparative analysis, studies show that the average shrinkage of less than 3% of the dust mixed with recycled cement stabilized gravel strain small changes recommended dosage of not more than 3%.

recovered dust, cement graded gravel, shrinkage performance

1009-6825(2016)12-0090-02

2016-02-15

劉景東(1969- ),男，工程師

TU525

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