一種廢棄物再生淺色集料瀝青混凝土及其明色化鋪裝應用的製作方法

2023-09-21 19:58:35

本發明屬於道路工程中路面面層材料
技術領域：
，尤其是涉及一種建築廢棄物再生集料、陶瓷廢棄物再生集料瀝青混凝土及其在鋪裝隧道路面明色化超薄磨耗層中的應用。
背景技術：
：公路隧道多為封閉、少光環境。由於水泥路面的固有缺陷，隧道內一般鋪設瀝青路面，但瀝青路面會因顏色黑、吸光強而降低路面能見度，致使隧道易產生「黑洞現象」和「眩光現象」等短暫視覺障礙，嚴重影響了行車安全。在已有的隧道明色化鋪裝技術及專利研究中，通常採用明色化(淺色)瀝青、膠結料、集料，但是此類技術及專利施工工藝複雜，且採用價格相對較高的市售明色化(淺色)材料，施工成本也會增加，不利於推廣應用。在發明公開號為cn102408657a的《一種基於明色膠結料的隧道瀝青路面明色化功能層》發明專利中，公開了一種採用明色化膠結材料和碎石的隧道瀝青路面明色化功能層，具有較好的路用性能，亦能在一定程度上提高隧道內路面的光照反射能力，具有節能減排，增強隧道行車安全的有益效果，但是其採用的明色化膠結材料和碎石均來源於市場採購，經濟性存在一定的不足。目前，我國城鎮化建設持續發展，舊建築物被大批拆除，產生了大量的建築廢棄物。我國還是世界第一陶瓷生產國，大量陶瓷廢棄物堆積存放。摻雜上述兩類廢棄物中的散落砂漿、廢混凝土和陶瓷製品，在再生處理後，以亮色陶瓷集料為主，以散落砂漿和廢混凝土為輔，用於替代明色化超薄磨耗層瀝青混凝土中礦質集料，達到隧道路面亮化鋪裝和明色化降溫的雙重功效。本發明不僅可以有效緩解因隧道內傳統黑色瀝青路面吸光強而導致的行車安全問題、道路建材短缺問題以及隧道內照明能耗高問題，而且可大量消耗建築廢棄物、陶瓷廢棄物，避免隨意堆棄帶來的一系列問題，可取得顯著的經濟、社會和環保效益。技術實現要素：本發明旨在克服現有技術之不足，提供一種建築廢棄物再生集料、陶瓷廢棄物再生集料瀝青混凝土及其在鋪裝隧道路面明色化超薄磨耗層中的應用。本發明將建築廢棄物、陶瓷廢棄物再生、公路隧道內行車環境改善有機結合，具有技術先進、有利環保和效益顯著的特點。為實現上述目的，本發明採用如下技術方案：一種廢棄物再生淺色集料瀝青混凝土，其特徵在於所述廢棄物再生淺色集料瀝青混凝土由以下組分按質量百分比組成：陶瓷廢棄物再生集料45％～55％sbs改性瀝青4.5％～5.5％建築廢棄物再生集料39.5％～50.5％其中，所述陶瓷廢棄物再生集料由陶瓷廢棄物經分揀、破碎和篩分流程處理後製得；所述建築廢棄物再生集料由建築廢棄物經分揀、破碎和篩分流程處理後製得；所述建築廢棄物包括廢磚、廢瓦礫。進一步，本發明所述建築廢棄物為廢磚和/或廢瓦礫。進一步，本發明所述陶瓷廢棄物再生集料按以下方法得到：1)分揀：針對陶瓷廢棄物，進行分類，分揀出淺色陶瓷廢棄物暫存；2)破碎：將所述的淺色陶瓷廢棄物集中破碎，分揀破碎物為4.75mm～9.5mm的粗集料並作為主要集料存放；3)篩分：將步驟(2)所述的主要集料進行篩分，按粒徑區間0.075～4.75mm、4.75mm～9.5mm、9.5～13.2mm進行分類，收集粒徑範圍4.75mm～9.5mm的陶瓷廢棄物粗集料，即為所述陶瓷廢棄物再生集料。再進一步，本發明所述陶瓷廢棄物再生集料可採用消石灰處理增加陶瓷顆粒表面粘附性。進一步，本發明所述建築廢棄物再生集料按以下方法得到：1)分揀：針對建築廢棄物，採用大型網篩篩除<0.075mm細小顆粒，同時通過人工分揀剔除其他雜物，獲得散落砂漿、廢混凝土和少量陶瓷廢棄物的分揀產物；2)破碎：集中破碎所述的分揀產物，破碎為0.075～4.75mm的細集料和9.5～13.2mm的粗集料並作為存放；3)篩分將所述的補充集料進行篩分，按粒徑區間0.075～4.75mm、4.75mm～9.5mm、9.5～13.2mm進行分類，收集粒徑範圍0.075～4.75mm的細集料和9.5～13.2mm的粗集料，即為所述建築廢棄物再生集料，所述細集料質量佔建築廢棄物再生集料90％～70％，所述粗集料質量佔建築廢棄物再生集料10％～30％。進一步，本發明所述集中破碎採用反擊式破碎機或錘擊式破碎機完成。進一步，本發明提供所述廢棄物再生淺色集料瀝青混凝土在路面明色化超薄磨耗層的鋪裝中的應用。優選地，所述路面為隧道路面。進一步，本發明廢棄物再生淺色集料瀝青混凝土在路面明色化超薄磨耗層的鋪裝中的應用的方法為：(i)明色化超薄磨耗層施工1)拌和：採用廠拌法、間歇式拌或機拌和拌制所述廢棄物再生淺色集料瀝青混凝土；2)運輸：將廢棄物再生淺色集料瀝青混凝土運輸到施工現場；3)清理路面，進行攤鋪；4)碾壓；5)冷卻：冷卻至溫度≤50℃；(ii)明色化表面塗層施工1)待明色化超薄磨耗層完成後清理路面；2)將灑布車開至施工起點並對準控制線；開動發電機為系統供電，依次開啟氣閥、塗料閥、玻璃微珠閥，以壓縮空氣為動力噴射，至塗料噴槍均勻、持續噴出霧狀塗料時，開動灑布車勻速前進，所述的明色化表面塗層由如下質量百分數的組分混勻配製而成：脫色劑或淺色顏料0.2％～2.0％，水泥0％～20％，聚合物5％～95％，耐磨顆粒3％～10％；所述淺色顏料為無機類染料；所述水泥為白色水泥，標號為p.o32.5以上；所述聚合物為環氧樹脂；所述耐磨顆粒為石英砂，粒度為50～200目；①第1層塗布：第1層塗布的塗布量為0.4kg/m2，塗布分為噴塗或滾塗，小面積施工採用滾刷刷塗方法，大面積施工採用設備噴灑方法；②第2層塗布：確認第1層塗層已固化後，按照相同方式進行第2層明色化表面塗層的塗布，第2層塗布量同為0.4kg/m2；③後處理完成施工：塗布完畢後，進行塗層養生，令塗層自然乾燥、固化，即完成路面明色化超薄磨耗層的鋪設；iii)後處理完成施工：明色化表面塗層噴塗完成後進行塗層養生，令明色化表面塗層自然乾燥、固化。具體地，本發明廢棄物再生淺色集料瀝青混凝土在路面明色化超薄磨耗層的鋪裝中的應用的方法為：(i)明色化超薄磨耗層施工1)拌和：採用廠拌法、間歇式拌或機拌和拌制廢棄物再生淺色集料瀝青混凝土，其中，sbs改性瀝青採用導熱油加熱，加熱溫度控制在160～170℃，瀝青混合料拌和溫度控制在170～180℃，為杜絕混合料出現花白、團塊和糊料，要求每盤每鍋拌和時間為45～50s；2)運輸：為減少運輸過程中的溫度散失，運輸車輛採用保溫裝備保溫，同時在料車底部塗刷防粘劑，以防粘結底板；3)攤鋪：首先清理路面，用空壓機吹淨多餘石子、泥土和殘渣，乳化瀝青噴灑溫度為60～80℃，灑布量為0.6～1.2kg/m2，混合料出廠溫度控制在170～180℃範圍，混合料攤鋪溫度為150～165℃，連續攤鋪，不得出現停機現象，以保證攤鋪平整度；4)碾壓：在同步施工明色化超薄磨耗層過程中，採用10～13t的雙鋼輪壓路機進行碾壓，要求碾壓終了溫度≥110℃；明色化超薄磨耗層在高溫度狀態下碾壓，壓路機緊跟攤鋪機向前進行碾壓，碾壓段長度相同，每次壓到攤鋪機跟前後折返碾壓，碾壓速度≤5km/h；5)冷卻：在施工過程中，實行半封閉交通管制，保持路面車輛通行，施工完畢後，待瀝青混凝土超薄磨耗層自然冷卻，溫度≤50℃後方可開放交通；(ii)明色化表面塗層施工1)清理路面：待超薄磨耗層處理完成並且當超薄磨耗層溫度≤50℃後，對施工路段進行路面預處理：採用由裡向外的方式，用高壓鼓風機將細粒及灰塵吹出路面，用專用膠布粘封路面標線，以免施工時覆蓋或汙染路面標線；2)將灑布車開至施工起點並對準控制線；開動發電機為系統供電，依次開啟氣閥、塗料閥、玻璃微珠閥，以壓縮空氣為動力噴射，至塗料噴槍均勻、持續噴出霧狀塗料時，開動灑布車勻速前進，所述的明色化表面塗層由如下質量百分數的組分混勻配製而成：脫色劑或淺色顏料0.2％～2.0％，水泥0％～20％，聚合物5％～95％，耐磨顆粒3％～10％；所述淺色顏料為無機類染料；所述水泥為白色水泥，標號為p.o32.5以上；所述聚合物為環氧樹脂；所述耐磨顆粒為石英砂，粒度為50～200目；①第1層塗布：第1層塗布的塗布量為0.4kg/m2，塗布分為噴塗或滾塗，小面積施工採用滾刷刷塗方法，大面積施工採用設備噴灑方法；②第2層塗布：確認第1層塗層已固化後，按照相同方式進行第2層明色化表面塗層的塗布，第2層塗布量同為0.4kg/m2；③後處理完成施工：塗布完畢後，進行塗層養生，令塗層自然乾燥、固化，即完成路面明色化超薄磨耗層的鋪設；iii)後處理完成施工：明色化表面塗層噴塗完成後進行塗層養生，令明色化表面塗層自然乾燥、固化。本發明中改善隧道內道路行車環境原理為：隧道路面明色化超薄磨耗層由明色化表面塗層及其下廢棄物再生淺色集料明色化超薄磨耗層組成。由於淺色集料被瀝青包裹，需待車輛碾壓、磨耗約30d後，淺色集料才能出露並發揮作用。因此，在施工完畢後，明色化超薄磨耗層不能立即獲得明色化效果。而明色化表面塗層色彩保持力差，會被車輪磨損殆盡。在明色化超薄磨耗層表面噴塗明色化表面塗層，則可相互彌補各自缺陷，即：開放交通初期，充分發揮明色化表面塗層反光率高的優勢，由該塗層來實現隧道路面明色化；而當開放交通後約30d，塗層不斷磨耗，廢棄物再生淺色集料出露路表，明色化超薄磨耗層剛好接替塗層而發揮隧道路面明色化作用。採用光反色率較高的淺色集料部分替代礦質集料，配製瀝青混凝土超薄磨耗層，並結合明色化塗層有效改善隧道路面光照條件，大大減小隧道照明能耗，並降低視覺障礙和交通事故風險；同時，還可推動廢棄玻璃和陶瓷等淺色材料的再生利用，大大減少天然礦質集料的消耗，節約資源、保護環境。本發明的有益效果在於：(1)技術先進。相較於「黑色」隧道路面，本工法結合明色化超薄磨耗層與塗層兩項技術，可顯著增加隧道光亮度，避免短暫視覺障礙，保障行車安全。(2)有利環保。採用再生集料部分替代礦料，可大量消耗建築廢棄物或陶瓷廢棄物垃圾，避免堆積汙染環境，實現固體廢棄物的循環利用，有利於生態和環保。(3)效益顯著。可有效減小隧道照明能耗，降低隧道交通事故發生機率、頻次；同時，再生利用陶瓷廢棄物，可降低原材料成本，經濟、社會效益顯著。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明進行進一步描述，但本發明的保護範圍並不僅限於此。實施例1：一種廢棄物再生淺色集料瀝青混凝土的配製一、廢棄物再生處理依據就地(就近)再生原則，資源化利用建築(陶瓷)廢棄物。按照運輸、分揀、破碎和篩分流程，獲得再生集料並分檔存放備用。1)運輸：經過現場回收、汽車運輸和卸料存放3個環節後，建築(陶瓷)廢棄物可到達施工場地附近的廢棄物處理作業區。2)分揀：針對建築廢棄物，採用大型網篩篩除2010～20<10養生時間/h8～1218～24不適宜施工在開放交通前，禁止一切車輛和行人通行，以防損壞尚未乾結的塗層薄膜。塗層薄膜養生形成強度後，應儘快開放交通。及時清掃不潔淨部位，撤去養生用塑膠膜。若塗料超出範圍粘到標線，需用貼片鏟等工具刮除、清理乾淨。當前第1頁12