一种碱激发矿渣再生混凝土路面基层集料及其制备方法与施工方法技术

本发明专利技术公开了一种碱激发矿渣再生混凝土路面基层集料及其制备方法与施工方法。制备所述的碱激矿渣发再生混凝土路面基层集料2种配比按质量配比分别为：(1)集料、水泥、矿渣、水和硫酸钠的质量比为：100:2.8～3.12:1.2～1.35:8.7～8.9:0.048～0.054。(2)集料、水泥、矿渣、水、氢氧化钠的质量比为：100:2.8～3.12:1.2～1.35:8.7～8.9:0.072～0.081。按本发明专利技术所述的质量比称取各成分后，混合搅拌均匀得到基层集料。水稳基层采用摊铺与碾压、振捣同步一体的施工方法，包括：(1)确定路面基层集料各组分质量配比；(2)测量放样；(3)设备准备；(4)基层摊铺与碾压、振捣同步一体施工；(5)养生。本发明专利技术制备的基层集料有效利用桥梁拆卸废弃混凝土和高炉矿渣，实现废弃物循环利用，并满足高等级公路半刚性基层材料规范的要求。级公路半刚性基层材料规范的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种碱激发矿渣再生混凝土路面基层集料及其制备方法与施工方法


[0001]本专利技术属于绿色公路材料
，具体涉及一种碱激发矿渣再生混凝土路面基层集料及其制备方法与使用方法。

技术介绍

[0002]随着国家经济建设的快速发展，交通容量增加，既有高速公路很多进入改扩建阶段；环境保护严格限制砂石料的开采，导致砂石骨料价格飙升，来源匮乏；此时，回收建筑废弃混凝土骨料代替天然骨料应用，具有较好的环保效益和经济效益，是行业内重点发展方向；建筑废弃物的来源有桥梁拆卸混凝土和水泥稳定碎石铣刨料等等，存在材料变异性大、质量难控制、路面结构安全隐患多和长期性能难以保障等问题；因此，如何充分利用以及保障其制备的基层材料使用性能良好成为建筑废弃物回收利用的关键点。
[0003]再生混凝土集料作为建筑废弃混凝土破碎加工后形成的新型集料，再生集料的回收利用很好的解决了废弃混凝土的处理问题，具有一定的经济和环境效益；目前，再生集料有着强度低、吸水率高、压碎值大、表观密度小、性质较差等问题，难以再次利用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种碱激发矿渣再生混凝土路面基层集料及其制备方法与使用方法，解决了再生混凝土集料强度问题，最大限度减少天然集料的使用量，使再生集料满足现行规范对高等级公路半刚性基层材料的要求，而且减轻了废弃物堆放造成的环境危害，取得了较好的经济效益、社会效益和环境效益。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种碱激发矿渣再生混凝土路面基层集料,其特征在于，制备所述的碱激发再生混凝土路面基层集料2种配比按质量配比分别为：(1)集料、水泥、矿渣、水和硫酸钠的质量比为：100:2.8～3.12:1.2～1.35:8.7～8.9:0.048～0.054；(2)集料、水泥、矿渣、水、氢氧化钠的质量比为：100:2.8～3.12:1.2～1.35:8.7～8.9:0.072～0.081；所述的再生混凝土路面基层集料全部采用废旧混凝土破碎筛分而成，压碎值为23.9％；集料粒径分别为0.075、0.6、2.36、4.75、9.5、19.0、31.5mm；根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50
‑
2006)骨架密实型水泥稳定类集料级配设计规范，设计集料对应的级配为2、12、22、27、48、77、100；其中再生粗集料粒径大于等于4.5mm，再生细集料粒径小于4.5mm，再生集料粒径均小于31.5mm。
[0006]根据权利要求1和2所述的碱激发矿渣再生混凝土路面基层集料,其特征在于，所述的集料粒径范围在4.75
‑
9.5mm，其表观密度为2.663g/cm3、吸水率为6.27％；粒范围在9.5
‑
19mm，其表观密度为2.621g/cm3、吸水率为4.93％；粒径范围在19
‑
31.5mm，其表观密度为2.597g/cm3、吸水率为4.52％。
[0007]所述的水泥强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥；烧失量为1.7％，水泥包括组分集
质量百分比为SiO221.3％：Al2O5.6％：CaO61.5％：Fe2O35.2％：SO32.1％：MgO0.9％。
[0008]所述的矿渣为工业副产品磨细高炉矿渣，矿渣比表面积400m2/kg、密度2.8g/cm3、烧失量2.0％，矿渣包括组份及质量百分比为SiO235.8％：Al2O13.9％：CaO35.7％：Fe2O30.41％：SO32.1％：MgO9.3％。
[0009]本专利技术所述的碱激发矿再生渣混凝土路面基层集料的制备方法，包括以下步骤：(1)破碎废旧混凝土制备集料，制备流程为：废旧混凝土块
→
颚式破碎机破碎
→
筛分
→
再生粗、细集料；按配比称取相应量的水和硫酸钠(或氢氧化钠)。并将水和硫酸钠(或氢氧化钠)放在器皿中搅拌至硫酸钠(或氢氧化钠)溶解在水中；(2)将原料中的集料、水泥、矿渣放入搅拌机中干搅拌，至原材料搅拌均匀后，再倒入(1)中搅拌好的硫酸钠(或氢氧化钠)溶液搅拌至均匀；(3)待搅拌完成后，将搅拌物放置尺寸为Φ150mm
×
150mm圆柱形试件模具中，振捣均匀、静压成型、脱模、放置养护箱(温度为20
±
2℃、相对湿度在95％以上)养护至规定龄期；所述的试件制备按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTG E51
‑
2009)中T0843
‑
2009执行。
[0010]所述的碱激发矿渣再生混凝土路面基层集料的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)确定路面基层集料各组分质量配比：集料、水泥、矿渣、水和硫酸钠的质量比为：100:2.8～3.12:1.2～1.35:8.7～8.9:0.048～0.054；(2)测量放样：对道路施工区域进行测量放样，以确认施工区域内的摊铺厚度；(3)设备准备：在摊铺机熨平板两侧设置有循环转动振捣器，后侧设置有双钢轮压路机、震动压路机、胶轮压路机；(4)基层摊铺与碾压、振捣同步一体施工：a、两台摊铺机相隔10米同步连续施工，运料车辆在摊铺前方20～30m处停车，卸料车卸料速度应与摊铺速度相协调；b、摊铺过程中，摊铺机两侧振捣器同时对道路两侧混合料振捣密实，摊铺达到要求同时，摊铺机后侧压路机开始碾压，压路机先静压一遍，碾压速度为1.2km/h，静压至压实度为30％。稳压后震动压路机、32T高性能压路机开始震动碾压，碾压速度为2km/h，碾压至压实度为98％；最后采用双钢轮压路机、胶轮压路机碾压抹平；碾压完成时间不超过1.5h；碾压完成后检查压实度、平整度、含水率；(5)养生：碾压完成经检压实度检测合格后立即进行养生，养生时间不少于7d；采用潮湿的再生棉上覆草帘满铺覆盖，每日洒水车洒水养护2～4遍，以始终保持表面潮湿度，养生期间封闭交通。
[0011]本专利技术的具有以下有益效果：(1)本专利技术有效利用桥梁拆卸废弃混凝土和高炉矿渣，实现建筑废弃物循环利用，既降低成本，节省天然砂石料，又减轻了废弃物堆放造成的环境危害，取得了较好的经济效益、社会效益和环境效益；(2)本专利技术有效解决了再生混凝土集料强度低、吸水率高、性质差等问题；(3)本专利技术碱激发矿渣再生混凝土路面基层集料满足现行规范对高等级公路半刚
性基层材料的要求；再生混合料代替了水泥稳定碎石混合料，用于铺筑道路的底基层或者基层，为处理废旧混凝土和道路建设提供了新方法。
具体实施方式
[0012]下面将结合具体实例对本专利技术的技术方案进行详细、具体的说明；所描述的实例仅是本专利技术的一部分实例，不是全部实例。
[0013]实施例一本专利技术碱激发矿渣再生混凝土路面基层集料，由以下成分组成：集料1700g、水泥47.6g、矿渣20.4g、水147.9g和硫酸钠0.816g；上述原料配比的碱激发矿渣再生混凝土的制备方法，具体步骤如下：(1)按照原料质量份称取，将水和硫酸钠(或氢氧化钠)放在器皿中搅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碱激发矿渣再生混凝土路面基层集料,其特征在于，制备所述的碱激发矿渣再生混凝土路面基层集料2种配比按质量配比分别为：(1)集料、水泥、矿渣、水和硫酸钠的质量比为：100:2.8～3.12:1.2～1.35:8.7～8.9:0.048～0.054；(2)集料、水泥、矿渣、水、氢氧化钠的质量比为：100:2.8～3.12:1.2～1.35:8.7～8.9:0.072～0.081。2.根据权利要求1所述的碱激发矿渣再生混凝土路面基层集料,其特征在于，再生混凝土路面基层集料全部采用废旧混凝土破碎筛分而成，压碎值为23.9％；集料粒径分别为0.075、0.6、2.36、4.75、9.5、19.0、31.5mm；根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50
‑
2006)骨架密实型水泥稳定类集料级配设计规范，设计集料对应的级配为2、12、22、27、48、77、100；其中再生粗集料粒径大于等于4.5mm，再生细集料粒径小于4.5mm，再生集料粒径均小于31.5mm。3.根据权利要求1和2所述的碱激发矿渣再生混凝土路面基层集料,其特征在于，所述的集料粒径范围在4.75
‑
9.5mm，其表观密度为2.663g/cm3、吸水率为6.27％；粒范围在9.5
‑
19mm，其表观密度为2.621g/cm3、吸水率为4.93％；粒径范围在19
‑
31.5mm，其表观密度为2.597g/cm3、吸水率为4.52％。4.根据权利要求1和2所述的碱激发矿渣再生混凝土路面基层集料,其特征在于，水泥强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥；烧失量为1.7％，水泥包括组分集质量百分比为SiO221.3％：Al2O5.6％：CaO61.5％：Fe2O35.2％：SO32.1％：MgO0.9％。5.根据权利要求1和2所述的碱激发矿渣再生混凝土路面基层集料,其特征在于，所述的矿渣为工业副产品磨细高炉矿渣，矿渣比表面积400m2/kg、密度2.8g/cm3、烧失量2.0％，矿渣包括组份及质量百分比为SiO235.8％：Al2O13.9％、CaO35.7％：Fe2O30.41％：SO32.1％：MgO9.3％。6.根据权利要求1所述的碱激发矿渣再生混凝土路面基层集料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)破碎...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋洋，安全，吴洪举，贺更更，靳猛，张江平，王志辉，
申请(专利权)人：中铁四局集团路桥工程有限公司，
类型：发明
国别省市：