浅析水泥稳定碎石基层再生技术的应用

浅析水泥稳定碎石基层再生技术的应用

王乾坤

徐州市公路工程总公司江苏徐州221000

摘要：随着我国基建事业的迅猛发展，道路大中修和改建已经成为目前路桥施工建设中存在的主要问题。在实际施工过程中，道路的改建和修整通常从水泥稳定碎石基层开始的，传统的改建方法是将旧的水泥稳定碎石铣刨后送到固定填埋场，再采用新的碎石与水泥稳定。本文笔者将通过围绕水泥稳定碎石基层再生技术的应用进行了探讨分析，希望这些建议可以道路大中修与改建提供一些可行性建议。

关键词：道路；水泥稳定碎石基层；再生技术；应用

1应用背景分析

我国十八大、十九大的召开再次强调了节能减排的重要性，尤其是近些年，随着能源与自然环境的恶劣，环境保护和资源再生利用已经成为当前主流发展趋势。但伴随着基建速度的加快，大量的建筑材料需求加速了我国资源的消耗和对环境的破坏力度。从2018年末的统计数据来看，我国部分前期建设的道路由于路面损坏或交通量增加而面临改建和扩建的问题。在道路大改建和扩建工程中会产生大量的废弃旧料，如何利用这部分废弃旧料，这对实现高效循环利用废弃旧料和环境保护有着重要的实用价值。而水泥稳定碎石基层再生技术作为道路废弃旧料再生利用技术其中一种，在道路扩改建工程中起着重要的作用。与国外相比，中国对水泥稳定碎石基层再生技术起步较晚，目前为止主要包含再生骨料在水泥稳定碎石、混凝土上的应用。大量实验表明，水泥稳定碎石再生骨料和普通水泥稳定碎石结构在抗压回弹模量、无侧限抗压强度和劈裂强度等性能上相似。

2水泥稳定碎石基层再生技术的概念

水泥稳定碎石主要是由水泥、碎石、经过拌和碾压而成的混凝土，主要用于公路的基层施工。水泥稳定碎石是道路刚柔性结构过度中的半刚半柔性材料，建筑固体废弃物由于生产工艺、来源不同，骨料性能之间差异较大。水泥稳定碎石基层骨料需要考虑水泥剂量、干缩性能、再生骨料掺量和合成级配。水泥稳定碎石基层再生主要是废弃或者翻修的路面，经过铣刨回收、筛分的水泥碎石骨科材料和其他原料按照一定比例混合，形成具有路面性能的再生混合料。再生技术按照路面层次可以分为再生基层和再生面层，而水泥稳定碎石基层主要涉及的是基层再生技术，因此，值得被大力推广使用。

3水泥稳定碎石铣刨料的特点

水泥稳定碎石再生料在铣刨后，少量的粗骨料的表面被铣刨机打碎，大部分粗骨料表面被水泥细集料包裹，即石屑粉和水泥。旧骨料主要有以下特点：

（1）旧骨料的吸水性较强，搅拌时要注意含水量的控制。（2）旧骨料在包裹砂浆之后的表面积更大，乳结和吸附能力更强。（3）旧骨料表面包裹的水泥砂浆缝隙更容日让水泥颗粒进入。（4）粒径大的粗骨料在经过铣刨时会破碎形成新的断面，旧骨料的级配也会随之发生改变。这些物料的水稳结构稳定性和强度与新材料所形成的水泥稳定碎石结构不同。

4水泥稳定碎石基层再生技术在道路建设中应用

水泥稳定碎石再生基层技术的应用主要包括再生骨料的生产，施工过程中的控制、七天取芯的无侧限抗压强度和再生水泥碎石基层的质量分析。

4.1骨料生产

首先应该对水泥稳定碎石进行铣刨。为控制水泥稳定碎石再生骨料的含泥量，防止下层泥浆和杂质混入再生骨料，再生料应该选择路面基层底部5cm以上位置。其次经过铣刨的骨料经过传动带装入运输车辆筛分后集中堆放，将其中细集料（4.75mm以下）和超粒径碎石放弃使用。

4.2施工过程控制

再生水泥稳定碎石在施工过程中要严格进行控制，主要有以下三个方面：第一，采用带自动计量配料系统稳定土拌和机，并对该拌和设备进行标定，确保计量系统准确，水泥计量建议取4.0%-5.0%，根据天气情况及时调整含水量；第二，高效紧凑施工，在水泥碎石混合料初次凝结前，完成摊铺碾压。为确保压实度，必须配备合理的碾压设备。第三，在强度增长期间，封闭交通，防止破坏。并提高养生覆盖料的质量和洒水养生的次数。

4.3七天取芯的无侧限抗压强度

再生水泥稳定碎石基层在养生七天之后，应使用取芯机对水稳定碎石基层进行现场取芯。每一作业段不少于9个点，根据《公路路面基层施工技术细则》的有关规定，当水泥稳定碎石用作路面基层时，其7d龄期的无侧限抗压强度（6d保温保湿养生，1d浸水）。试验路取芯的7d无侧限抗压强度参考《公路路面基层施工技术细则》标准的要求。

4.4再生水泥稳定碎石基层的质量分析及薄弱环节控制

为减少裂缝的产生，再生水泥稳定碎石基层要严格把握好以下几点：第一，严格控制原材料0.075通过率尤其是细集料通过率。第二，4.75mm以下通过率尽量走级配范围下限，第三，在满足强度基础上限制水泥用量，控制好含水量不宜过大。试验室要加大对铣刨料筛分频率，进行水洗筛分时，粗骨料表面吸附的细集料过筛，在合成级配时根据级配通过率确定再生料用量，根据近几年徐州水泥稳定碎石基层再生料的级配筛分经验，4.75mm以下细集料的通过率一般都会大于50%，为了更好控制级配，必须对再生料过筛然后生产。为此我们在试验室对原生料，加入20%，30%的铣刨料进行7天无侧限强度试验，得到的数据分别是6.7MPa,6.4MPa,6.3MPa.

5水泥稳定碎石基层再生技术的效益

水泥稳定碎石基层再生技术除了保护环境和节省资源的优点之外，还具有明显的经济效益。旧路基层水泥碎石结构的再生利用过程中，虽然会需要消耗一定的设备和人力，但在其它方面的效益完全是客观的。例如：将铣刨后的水泥稳定碎石骨料重新利用，可以大量节省原才料成本。以及缩短周期所带来的间接经济效益。在旧路改造过程中，除了原料成本外，施工成本节省将近30%，其他辅助和管理费用节省近5%。公路养护方面每十年就会进行一次大修，3.6万公里的双向四车道水泥稳定碎石基层每年产生的废气水泥稳定碎石料可达2000多万立方米。水泥碎石稳定基层再生技术的推广可每年节约原料1730多立方米。除了直接的经济效益外，水泥稳定碎石基础的再次利用不但缓解了我国日益严重的环境污染、土地资源占用、原料资源紧张问题，还为国家节省了大量的基建基金。

6结束语

总之，水泥稳定碎石基层再利用符合中国经济可持续发展的要求外，还适应了当前中国对环保的要求。因此，水泥稳定碎石基层再生技术在道路建设中的应用，不仅可以解决废旧料对环境的污染，同时还可以减少了开山采石对环境的破坏，这对实现我国绿色建设及“节能减排”的环保理念的推广有着非常重大的意义。

参考文献

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[2]杨安然.冷再生技术在公路养护水泥稳定碎石基层中的应用[J].科技视界,2018(17):153-154.

[3]陈玲琳.废旧建筑材料再利用方法及应用[D].湖北工业大学,2017.