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建筑垃圾再生材料加工及在道路工程中的应用技术研究

谢晓文  
【摘要】:针对我国建筑垃圾的特点和道路工程对原材料的需求,本文通过现场调研、理论分析、试验研究的方式针对建筑垃圾再生材料在道路工程中应用的加工设备选型、工艺设计,再生材料在路面基层的混合料技术性质及掺再生料的沥青混凝土性能等问题开展了研究。调研了西安地区建筑垃圾分布、消纳场,料源组成、技术性质,针对建筑垃圾料源特性开展了建筑垃圾路用加工设备的选型,设计了可分选砖块的建筑垃圾分选装置,形成了建筑垃圾再生材料在道路工程建设中多用途产品的加工工艺。研究了不同建筑垃圾再生料掺量下水泥稳定碎石混合料的路用性能,确定了建筑垃圾再生材料在路面基层中最佳掺量的确定方法,构建了水泥稳定建筑垃圾再生材料混合料配合比设计方法。针对建筑垃圾再生骨料表面灰土成分比例较大、表面粘附脆弱砂浆成分的特性,针对沥青混合料的使用特性,采用水洗、石灰溶液、乳化沥青对再生骨料进行强化并优选。对再生混凝土骨料优化之后研究了沥青混合料掺入建筑垃圾再生材料的混合料性能,评价了建筑垃圾再生材料在沥青路面应用的适用性,确定了再生骨料在沥青混合料中的替代率,并完成混合料配合比设计,为建筑垃圾在沥青面层中的应用提供基础。研究结果表明:(1)我国现阶段建筑垃圾有砖块含量多、灰土含量大、成分复杂等特点,再生利用难度大、成本高,建筑垃圾的处理方式亟待提高。(2)设计了一种可分选砖块的装置,并基于建筑垃圾料源特性及现有加工设备、技术,分别梳理出多种不同应用类型建筑垃圾路用加工工艺解决方案,为建筑垃圾的工程应用提供参考价值。(3)通过对建筑垃圾再生材料特性的分析,提出了采用混合料的压碎值和无侧限抗压强度共同确定建筑垃圾再生材料掺量的方法,在一定掺量范围内,混合料的强度满足规范中道路重交通的要求。(4)再生砖块在水泥浆体中存在平衡含水率。水灰比越大,平衡含水率越高。(5)建筑垃圾再生骨料在沥青面层应用的经济性较差。


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