用建築廢棄物製備再生築路材料及其製備方法和施工方法

2023-05-27 17:59:41

專利名稱：：用建築廢棄物製備再生築路材料及其製備方法和施工方法
技術領域：
：本發明涉及築路材料及其施工方法，具體是一種用建築廢棄物製備的築路材料及其施工方法。技術背景建築廢棄物是指建造、修繕和拆除建築物時所產生的廢棄物，通常有廢磚瓦塊、廢石料、混凝土塊、砂灰土。隨著我國現代化建設的發展城市化進程的加快，大規模的新城市建設和舊城改造導致建築廢棄物的日益增多。建築廢棄物是城市垃圾的主要組成部分，約佔城市垃圾總量的30-40%。絕大部分建築廢棄物都是未經處理直接堆放或填埋，不僅佔用了大量土地、汙染環境，而且造成了資源的大量浪費。由於我國近些年來一直進行大規模的建設，耗費了大量的砂、石及水泥等建築材料。大量開採砂、石等天然資源，造成資源緊張，環境惡化。人們探討對建築廢棄物再利用，主要是將其製備為再生骨料或建築構件。由於建築廢棄物與天然建築材料的物理性能有較大差異，如建築廢棄物吸水率較大，通常為3.68%，而天然骨料的吸水率小於3%，如採用通常方法將不能保證施工質量及道路的使用壽命。
發明內容本發明的目的是提供一種用建築廢棄物製備的再生築路材料及其施工方法。本發明是用水泥穩定建築廢棄物，使建築廢棄物成為用作市政道路主幹路、次幹路、支路及施工便道的墊層材料。本發明的技術方案為用建築廢棄物製備再生築路材料，其特徵在於，該材料用作市政道路主幹路、次幹路、支路及施工便道的墊層材料，再生築路材料包括(1)特粗骨料，粒徑3770mm，成份為廢舊混凝土、廢磚瓦，(2)粗骨料，粒徑3138ram，成份為廢舊混凝土、廢磚瓦，(3)中粗骨料，粒徑1932鵬，成份為廢舊混凝土、廢磚瓦，(4)細骨料，粒徑419mm，成份為廢舊混凝土、廢磚瓦，砂質土、粉質土、粘質土、細粒土，粒徑《4ram，成份為廢舊混凝土篩屑、廢磚瓦篩屑，砂質土、粉質土，水泥，初凝時間》3小時，終凝時間》6小時的水泥，水泥劑量為46%，水泥劑量=水泥質量/(水泥質量+幹集料質量)，(5)PH值大於4的水，水的用量大於正常標準12%。按設計要求配料，並加入水泥和水，混合攪拌均勻為水泥穩定建築廢棄物再生築路材料。所述的骨料中，廢磚廢舊混凝土約為3:1;骨料細粒土約為6:4，骨料和細粒土的含水量小於5%。所述的水泥為32.5、42.5、52.5、62.5級普通矽酸鹽水泥、礦渣矽酸鹽水泥或火山灰質矽酸鹽水泥。所述的幹集料為各種不含水分的集料與細粒土的總和。用建築廢棄物製備再生築路材料的製備方法，其特徵在於，具體如下，(1)對建築廢棄物分選，去除其中的金屬、木料及雜質，(2)對建築廢棄物進行破碎、按各檔篩分，得特粗骨料，中粗骨料，細骨料，細粒土，(3)按設計的級配備料，將上述原料加入水泥和水攪拌均勻為水泥穩定建築廢棄物再生築路材料。用建築廢棄物製備再生築路材料的施工方法，其特徵在於，具體如下，(1)按設計需要備料，其中最大粒徑不應大於施工層厚的三分之一；(2)將水泥與再生料加水拌和均勻，無明顯離析；(3)拌和後運至施工現場，以設定的墊層鋪築路面標高為基點，以設定的松鋪係數為依據，按預定的標高將料攤輔，鋪築過程中跟蹤測量標高，確定標高后按標高攤平；(4)鋪築過程中每攤鋪l-5m，測量一組標高，中線一點，中線至邊線按2%的橫坡要求各側幾個點，各點標高確定達到要求以後，作為記號，以記號為依據進行攤鋪；攤鋪平整後使用靜壓兩遍，每次靜壓後跟蹤測量標高，按標高攤平；靜壓結束後再振壓兩遍，每次振壓後跟蹤測量標高，按標高攤平，然後靜壓一遍；壓完後覆核標高；測定壓實厚度，按設計要求確定或調整松鋪係數；鋪築再生料時控制材料從加水拌合到攤鋪完畢的鋪築時間《3小時；(5)碾壓過程中，物料的表面應始終保持溼潤；(6)對碾壓過程中出現"彈簧"、鬆散、起皮等現象，及時翻開重新拌和；接縫和調頭處的處理按相應路面施工技術規範施工；(7)施工時路基碾壓完成並養生7天後，才能鋪築墊層材料，在鋪築墊層材料之前，應始終保持路基表面溼潤；每一層的養生期不宜少於7天。(8)在養生期間未採用覆蓋措施的道路，不得重壓。(9)檢驗。本發明所述的再生築路材料是完全採用建築廢棄物為主料，製成有級配的建築廢棄物骨料及細粒土，再加入特定的水泥為穩定劑。本發明通過對建築廢棄物分選，除雜，破碎、篩分使之成為各種骨料，再用水泥穩定各種骨料成為再生築路材料，該材料可用作市政道路主幹路、次幹路、支路及施工便道的墊層材料，墊層是道路的重要組成部分，其用料量也大，採用本發明的材料，完全可以保證使用效果，且可節約大量天然砂石材料。粗骨料的成份主要是廢舊混凝土、廢磚瓦，細骨料的成份除廢舊混凝土、廢磚瓦外還有砂質土、粉質土、粘質土；細粒土主要成份為廢舊混凝土篩屑、廢磚瓦篩屑，砂質土、粉質土。考慮拌和料從拌和廠運輸到施工現場需要一定的時間，因此本發明選用初凝時間和終凝時間都較長的水泥穩定建築廢棄物。作為穩定劑的水泥用量非常重要，道路材料中不同成分拌和料的最大幹密度往往不同，因此即便是在水泥摻量相同，即百分比相同的情況下，不同的拌和料所加入的水泥質量也不相同，因此水泥摻量使用百分數進行表示。本發明所加入的水泥量必須滿足公式，水泥劑量=水泥質量/(水泥質量+幹集料質量)，其中水泥劑量即不含水分拌合物中水泥所佔的重量百分比。水泥質量及拌合物所含的水泥的重量，幹集料質量即不含水分的拌合物中所含的砂石總重量。由於建築廢棄物吸水率較大，在施工中水的用量大於正常標準12%。由於建築廢棄物與天然建築材料的物理性能有較大差異，本發明採用合理的技術措施，如在鋪築再生料時需控制材料從加水拌合到攤鋪完畢的鋪築時間在水泥初凝前結束；在碾壓過程中，物料的表面應始終保持溼潤。本發明充分利用建築廢棄物製備築路材料，擴大了建築材料的來源，解決了建築廢棄物的回收利用難題，減少了環境汙染，使天然建築資源得到充分的利用。圖l為道路結構示意圖。具體實施方式1、對建築廢棄物分選，去除其中的金屬、木料及雜質。2、工程中建築廢棄物的破碎採取集中破碎的原則，可根據具體情況採用一級破碎或二級破碎。按級篩分，得特粗骨料，粗骨料，中粗骨料，細骨料，細粒土，骨料中，廢磚廢舊混凝土約為3:1;骨料細粒土約為6:4，含水量小於5%。建築廢棄物和土經破碎、篩分後顆粒成分及粒徑要求tableseeoriginaldocumentpage7成型試件；最大幹密度和最佳含水量由重型擊實試驗確定。3、備料，根據設計需要為市政道路主幹路、次幹路、支路及施工便道的墊層材料備特粗骨料、粗骨料、中粗骨料，細骨料及細粒土為幹集料。按水泥劑量=水泥質量/(水泥質量+幹集料質量)備水泥，水泥用量通常為4.06.0%，允許誤差為+0.5~+1.0%，當水泥穩定建築廢棄物力學性能不能滿足上表的要求時，水泥劑量應以能滿足要求的試驗數據為準。通常選用符合國家標準的32.5、42.5、52.5、62.5級普通矽酸鹽水泥、礦渣矽酸鹽水泥和火山灰質矽酸鹽水泥，要求水泥的初凝時間23小時，終凝時間^6小時的水泥，不應使用快硬水泥、'皂強水泥以及已受潮變質的水泥。。道路墊層所使用材料的顆粒粒徑及級配顆粒粒徑(mm)37.5~1919~9.59.5~4.75所佔比例(％)10-3010-2525-50tableseeoriginaldocumentpage8表中百分比為質量百分比4、按設計要求配料將各原料加入水泥和水攪拌均勻為水泥穩定建築廢棄物再生築路材料。5、用建築廢棄物製備再生築路材料的施工方法，(1)拌和採取集中拌和的方式，即機械化的廠拌方式，必要時也可用裝載機的場拌方式作為補充。要求水泥與再生骨料拌和均勻，無明顯離析。根據再生骨料和磚的含水量確定加水量，一般加水量需大於最佳含水量12%。(2)築路施工用4~6%的水泥與設定級配的再生骨料加水拌和均勻後運至施工現場，以設定的墊層鋪築路面標高為基點，以設定的松鋪係數為依據，按預定的標高用挖掘機攤輔，鋪築過程中用水準儀跟蹤測量標高，確定標高后人工按標高攤平。鋪築過程中每攤鋪2m，測量一組標高，中線一點，中線至邊線按2%的橫坡要求各側幾點，各點標高確定達到要求以後，撒上石灰作為記號，再以石灰點為依據進行人工攤鋪。攤鋪平整後使用18t振動壓路機靜壓兩遍，速度1.5km/h，每次靜壓後跟蹤測量標高，人工按標高攤平。靜壓結束後再振壓兩遍，速度1.5km/h，每次振壓後跟蹤測量標高，人工按標高攤平，然後靜壓一遍，速度3km/h。壓完後覆核標高。測定壓實厚度，確定或調整松鋪係數。墊層鋪築施工質量應達到相關標準的要求。鋪築水泥穩定再生骨料要控制好了材料從加水拌合到攤鋪完畢的時間，鋪築時間應在3小時以內。根據路寬、壓路機的輪寬和輪距的不同，制訂碾壓方案，應使各部分碾壓到的次數儘量相同，路面的兩側應多壓23遍。嚴禁壓路機在已完成的或正在碾壓的路段上調頭或急剎車，應保證穩定層表面不受破壞。碾壓過程中，水泥穩定建築廢棄物的表面應始終保持溼潤，如水分蒸發過快，應及時補撒少量的水，但嚴禁灑大量水碾壓。碾壓過程中如出現"彈簧"、鬆散、起皮等現象，應及時翻開重新拌和，可加適量的水泥或用其他方法處理，使其達到質量要求。接縫和調頭處的處理按相應路面施工技術規範施工。水泥穩定建築廢棄物用作道路墊層材料進行施工時，下承層碾壓完成並養生7天後鋪築上層水泥穩定建築廢棄物。在鋪築上層水泥穩定建築廢棄物之前，應始終保持下層表面溼潤。每一段碾壓完成並經壓實度檢查合格後，應立即開始養生。養生辦法可按相應規範執行。水泥穩定層的養生期不宜少於7天。在養生期間未採用覆蓋措施的水泥穩定建築廢棄物，除灑水車外，應封閉交通。在採用覆蓋措施的水泥穩定層上，不能封閉交通時，應限制重車通行，其他車輛的車速不應超過30km/h。檢驗用建築廢棄物製備再生築路材料的壓實度和力學性能水泥穩定建築廢棄物的壓實度和力學性能tableseeoriginaldocumentpage9權利要求1、用建築廢棄物製備再生築路材料，其特徵在於，該材料用作市政道路主幹路、次幹路、支路及施工便道的墊層材料，再生築路材料包括(1)特粗骨料，粒徑37～70mm，成份為廢舊混凝土、廢磚瓦，(2)粗骨料，粒徑31～38mm，成份為廢舊混凝土、廢磚瓦，(3)中粗骨料，粒徑19～32mm，成份為廢舊混凝土、廢磚瓦，(4)細骨料，粒徑4～19mm，成份為廢舊混凝土、廢磚瓦，砂質土、粉質土、粘質土，(5)細粒土，粒徑≤4mm，成份為廢舊混凝土篩屑、廢磚瓦篩屑，砂質土、粉質土，(6)水泥，初凝時間≥3小時，終凝時間≥6小時的水泥，水泥劑量為4～6％，水泥劑量＝水泥質量/(水泥質量+幹集料質量)，(7)PH值大於4的水，水的用量大於正常標準1～2％。按設計要求配料，並加入水泥和水，混合攪拌均勻為水泥穩定建築廢棄物再生築路材料。2、如權利要求l所述的用建築廢棄物製備再生築路材料，其特徵在於，骨料中，廢磚廢舊混凝土約為3:1;骨料細粒土約為6:4，骨料和細粒土的含水量小於5%。3、如權利要求l所述的用建築廢棄物製備再生築路材料，其特徵在於，水泥為32.5、42.5、52.5、62.5級普通矽酸鹽水泥、礦渣矽酸鹽水泥或火山灰質矽酸鹽水泥。4、如權利要求1所述的用建築廢棄物製備再生築路材料，其特徵在於，所述的幹集料為各種不含水分的集料與細粒土的總和。5、用建築廢棄物製備再生築路材料的製備方法，其特徵在於，具體如下，(1)對建築廢棄物分選，去除其中的金屬、木料及雜質，(2)對建築廢棄物進行破碎、按各檔篩分，得特粗骨料，中粗骨料，細骨料，細粒土，(3)按設計的級配備料，將上述原料加入水泥和水攪拌均勻為水泥穩定建築廢棄物再生築路材料。6、用建築廢棄物製備再生築路材料的施工方法，其特徵在於，具體如下，(1)按設計需要備料，其中最大粒徑不應大於施工層厚的三分之一；(2)將水泥與再生料加水拌和均勻，無明顯離析；(3)拌和後運至施工現場，以設定的墊層鋪築路面標高為基點，以設定的松鋪係數為依據，按預定的標高將料攤輔，鋪築過程中跟蹤測量標高，確定標高后按標高攤平；(4)鋪築過程中每攤鋪l-5m，測量一組標高，中線一點，中線至邊線按2%的橫坡要求各側幾個點，各點標高確定達到要求以後，作為記號，以記號為依據進行攤鋪；攤鋪平整後靜壓兩遍，每次靜壓後跟蹤測量標高，按標高攤平；靜壓結束後再振壓兩遍，每次振壓後跟蹤測量標高，按標高攤平，然後靜壓一遍；壓完後覆核標高；測定壓實厚度，按設計要求確定或調整松鋪係數；鋪築再生料時控制材料從加水拌合到攤鋪完畢的鋪築時間《3小時；(5)碾壓過程中，物料的表面應始終保持溼潤；(6)對碾壓過程中出現"彈簧"、鬆散、起皮等現象，及時翻開重新拌和；接縫和調頭處的處理按相應路面施工技術規範施工；(7)施工時路基碾壓完成並養生7天後，才能鋪築墊層材料，在鋪築墊層材料之前，應始終保持路基表面溼潤；每一層的養生期不宜少於7天。(8)在養生期間未採用覆蓋措施的道路，不得重壓。(9)檢驗。全文摘要用建築廢棄物製備再生築路材料，該材料用作市政道路主幹路、次幹路、支路及施工便道的墊層材料，再生築路材料包括特粗骨料，粗骨料，中粗骨料，細骨料，細粒土，水泥及水。其製備方法為分選，去除雜質，破碎、按各檔篩分。將上述原料加入水泥和水攪拌均勻為水泥穩定建築廢棄物再生築路材料。用建築廢棄物製備再生築路材料的施工方法為備料，將水泥與再生料加水拌和均勻，攤輔，跟蹤測量標高，按標高攤平；測量標高，攤鋪；靜壓兩遍，每次靜壓後跟蹤測量標高，按標高攤平；靜壓結束後再振壓兩遍，每次振壓後跟蹤測量標高，按標高攤平，然後靜壓一遍；壓完後覆核標高；測定壓實厚度，按設計要求確定或調整松鋪係數；鋪築再生料時控制材料從加水拌合到攤鋪完畢的鋪築時間≤3小時。本發明充分利用建築廢棄物製備築路材料，擴大了建築材料的來源，解決了建築廢棄物的回收利用難題，減少了環境汙染，使天然建築資源得到充分的利用。文檔編號C04B28/00GK101255040SQ20081005826公開日2008年9月3日申請日期2008年4月8日優先權日2008年4月8日發明者孫可偉,李如燕,李躍炬,林志偉,王守剛,焱趙申請人:昆明理工大學