黃金仙

福建省建筑科學(xué)研究院，福建省綠色建筑技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 福州 350025

1 引言

隨著舊房拆遷改造產(chǎn)生了大量的建筑固廢，用其制備再生骨料成為處理建筑固廢問(wèn)題的方式之一，主要可用于非機(jī)動(dòng)車道、人行道、公園小區(qū)廣場(chǎng)停車場(chǎng)等處。本研究以C55～C60 建筑混凝土廢棄物軋制的再生骨料及花崗巖碎石為粗骨料，制備透水瀝青混合料，研究了不同再生骨料用量下透水瀝青混合料性能的差異。

2 試驗(yàn)

2.1 主要原材料

高粘度改性瀝青，再生骨料（以C55～C60 強(qiáng)度等級(jí)混凝土廢棄物），礦物纖維，石英砂堵塞劑，石灰?guī)r礦粉，花崗巖碎石、機(jī)制砂等。

2.2 樣品的制備

依據(jù)CJJ/T190《透水瀝青路面技術(shù)規(guī)程》、JTG E20《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》和JTG F40《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，按表2 所列配合比制備透水瀝青混合料。

2.3 樣品的測(cè)試

依據(jù)CJJ/T190《透水瀝青路面技術(shù)規(guī)程》和JTG E20《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》，分別制備8 塊尺寸為Φ101.6mm×63.5mm 的樣品H1-1～H1-8、I1-1～I(xiàn)1-8、J1-1～J1-8、K1-1～K1-8測(cè)試樣品的馬歇爾穩(wěn)定度及浸水馬歇爾穩(wěn)定度；分別制備4 塊尺寸為Φ101.6mm×63.5mm 的樣品H2-1～H2-4、I2-1～I(xiàn)2-4、J2-1～J2-4、K2-1～K2-4測(cè)試樣品的空隙率和連通空隙率；分別制備3 塊尺寸為300mm×300mm×50mm的樣品H3-1～H3-3、I3-1～I(xiàn)3-3、J3-1～J3-3、K3-1～K3-3測(cè)試樣品的滲透系數(shù)；分三次將6g 特細(xì)砂堵塞物均勻?yàn)⒃谝褱y(cè)試過(guò)原始滲透系數(shù)的透水瀝青混合料試件上表面，每次拋灑后在試件上滲水量測(cè)定儀滲過(guò)800ml 的水，反復(fù)3 次，最后清理掉突出表面的堵塞物，測(cè)量循環(huán)后恢復(fù)的滲透系數(shù)，根據(jù)最終滲透系數(shù)除以原始滲透系數(shù)計(jì)算滲透恢復(fù)百分比［1］。

表1 再生骨料、花崗巖碎石性能指標(biāo)

表2 不同配比制備透水瀝青混合料

3 試驗(yàn)結(jié)果

3.1 馬歇爾穩(wěn)定度和浸水殘留穩(wěn)定度

表3 配比H～配比K 制備的樣品馬歇爾穩(wěn)定度和流值試驗(yàn)結(jié)果

基于同樣原料質(zhì)量比，不同再生骨料摻量制備出樣品H～K，馬歇爾穩(wěn)定度、浸水馬歇爾穩(wěn)定度和浸水殘留穩(wěn)定度的試驗(yàn)結(jié)果如表3 所示。隨著再生骨料在粗骨料中的用量降低，馬歇爾穩(wěn)定度及浸水馬歇爾穩(wěn)定度的值先升后降；根據(jù)4 個(gè)試驗(yàn)摻量，65%的再生骨料用量時(shí)，馬歇爾穩(wěn)定度和浸水馬歇爾穩(wěn)定度的值最高。這是因?yàn)樵偕橇媳砻孑^為粗糙，內(nèi)摩擦力較高，摻入一定量的再生骨料制備的透水瀝青混合料，可以提高瀝青混合料抵抗變形的能力［2］；但是再生骨料大部分表面附著廢舊砂漿次生顆粒，且再生骨料孔隙率大，吸水率較高，內(nèi)部存在破碎裂紋，壓碎值高［2-3］，所以全部用再生骨料作為粗骨料的透水瀝青混合料，其馬歇爾穩(wěn)定度和浸水馬歇爾穩(wěn)定度最低。試驗(yàn)結(jié)果也表明，全部使用碎石制備的透水瀝青混合料的浸水殘留穩(wěn)定度最高，再生骨料因其本身的特性摻量增加浸水殘留穩(wěn)定度降低。

3.2 空隙率和連通空隙率

表4 配比H～配比K 制備的樣品空隙率和連通空隙率試驗(yàn)結(jié)果

如表4 所示，透水瀝青混合料隨著再生骨料的摻量從100%到0 時(shí)，混合料的空隙率和連通空隙率都相應(yīng)降低?？障堵史磻?yīng)出了透水瀝青混合料中骨料顆粒相互填充精密程度，這與選取的骨料顆粒礦料級(jí)配有較大的關(guān)聯(lián)［4］。由于再生骨料存在一些破碎裂紋，而天然碎石的孔隙較??；再生骨料與天然碎石相比，吸水率高，表觀密度較低，同樣堆積密度也較低［2-4］，因此，隨著再生骨料的摻入量降低，空隙率和連通空隙率也相應(yīng)降低。

3.3 滲透系數(shù)和滲透恢復(fù)比

如表5 所示，隨著再生骨料的摻量降低，滲透系數(shù)也相應(yīng)降低；這主要是因?yàn)殡S著再生骨料摻量降低，透水瀝青混合料的連通空隙率也降低［4］，滲透能力也降低。

表5 配比H～配比K 制備樣品滲水系數(shù)及滲水恢復(fù)比試驗(yàn)結(jié)果

本文也研究了滲透堵塞恢復(fù)能力，試驗(yàn)結(jié)果如表5 所示。透水瀝青混合料在使用過(guò)程中的滲透系數(shù)下降主要由堵塞物快速堵塞空隙、沖洗后部分恢復(fù)和逐漸堵塞的過(guò)程［1］。由于堵塞劑在循環(huán)堵塞過(guò)程中，部分堵塞物會(huì)隨著沖洗一起帶走，不會(huì)滯留在表面，但部分會(huì)滯留在透水瀝青混合料的內(nèi)部，導(dǎo)致連通空隙率下降，滲透系數(shù)也降低，不過(guò)經(jīng)過(guò)三次的沖洗，滲透恢復(fù)百分比仍能維持在75%，這為透水瀝青混合料的應(yīng)用和維養(yǎng)提供了一定的理論依據(jù)［5］。

4 結(jié)論

（1）再生骨料透水瀝青混合料中，再生骨料摻入量在65%時(shí)，馬歇爾穩(wěn)定度和浸水馬歇爾穩(wěn)定度最佳；

（2）再生骨料因其自身特性，100%再生骨料用量，透水瀝青混合料的空隙率和連通空隙率最高；隨著再生骨料的摻入量降低，空隙率和連通空隙率也相應(yīng)降低。

（3）隨著再生骨料的摻入量降低，透水瀝青混合料的滲透系數(shù)逐漸降低；通過(guò)單一粒級(jí)堵塞物的研究，透水瀝青混合料均有75%以上的滲透恢復(fù)能力。

（4）本文所探討的再生骨料透水瀝青混合料，為建筑垃圾的廢物利用提供了一定的理論依據(jù)，對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)亦有一定的現(xiàn)實(shí)意義。