適用于公路墊層的建筑垃圾級(jí)配組成研究

1、適用于公路墊層的建筑垃圾級(jí)配組成研究 墊層位于路面與路基之間，能改善土基的濕度和溫度情況。當(dāng)建造垃圾撒鋪于路基上時(shí)，需要用羊角碾壓路機(jī)舉行碾壓，以達(dá)到要求的壓實(shí)度。因?yàn)檠蚪悄雺郝窓C(jī)激振力較大，建造垃圾不行避開地產(chǎn)生破裂。若建造垃圾骨料的粒徑太小，在羊角碾壓路機(jī)的作用下會(huì)產(chǎn)生大量的粉末，嚴(yán)峻影響墊層的性能；若建造垃圾骨料的粒徑太大，會(huì)產(chǎn)生較大的空隙率，壓實(shí)度達(dá)不到要求。因此，合理的建造垃圾級(jí)配組成是保證大路墊層強(qiáng)度的基礎(chǔ)。 農(nóng)村拆遷產(chǎn)生的建造垃圾粒徑一般比較大，不能直接應(yīng)用于大路墊層，需要舉行破裂處理，而破裂后的建造垃圾也需要有一定的級(jí)配才干應(yīng)用于施工中。建造垃圾破裂的加工工藝是基于建造垃圾的級(jí)

2、配舉行優(yōu)化，而規(guī)范中也沒有相關(guān)的規(guī)定。因此，有須要對(duì)建造垃圾的級(jí)配組成舉行研究。 建造垃圾原材料分析 建造垃圾組成 建造垃圾的成分與農(nóng)村房屋的結(jié)構(gòu)有關(guān)，對(duì)于磚混結(jié)構(gòu)而言，磚塊、廢舊混凝土、砂漿占90%以上；對(duì)于水泥磚(水泥砂漿)結(jié)構(gòu)而言，砂漿、廢舊混凝土占絕大部分；對(duì)于石砌房屋來講，建造垃圾主要由碎石、廢舊混凝土組成。按照現(xiàn)場實(shí)地勘測，當(dāng)?shù)氐姆课荻嗍谴u混結(jié)構(gòu)，建造垃圾主要有廢舊混凝土、磚塊、砂漿，此外含有少量的金屬、木材以及塑料。從現(xiàn)場取樣，并舉行風(fēng)干，然后人工將其根據(jù)不同材質(zhì)分別，烘干后稱其質(zhì)量并計(jì)算其比例。 建造垃圾初始級(jí)配 通過篩分實(shí)驗(yàn)，對(duì)采用移動(dòng)式破裂機(jī)初步破裂的建造垃圾顆粒舉行分析。

3、 室內(nèi)模擬方法研究 初步采用振動(dòng)擊實(shí)儀模擬施工現(xiàn)場羊角碾壓路機(jī)，振動(dòng)擊實(shí)儀擊實(shí)效果取決于振動(dòng)頻率以及振動(dòng)時(shí)光。因?yàn)檠蚪悄雺郝窓C(jī)的激振力遠(yuǎn)大于振動(dòng)擊實(shí)儀的激振力，為了能夠在室內(nèi)精確地模擬實(shí)際現(xiàn)場碾壓破裂效果，需要決定振動(dòng)擊實(shí)儀合理的參數(shù)，即振動(dòng)頻率與振動(dòng)時(shí)光。 實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)方法采用大路土工實(shí)驗(yàn)規(guī)程中的表面振動(dòng)壓實(shí)儀法，據(jù)振動(dòng)成型閱歷以及振動(dòng)擊實(shí)儀的振動(dòng)頻率與振動(dòng)時(shí)光的極限值，研究3種不同參數(shù)組合的振動(dòng)破裂效果。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 按照建造垃圾的篩分實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)覺，粒徑大于100mm的材料含量不到1%，可忽視不計(jì)，因此可近似地認(rèn)為建造垃圾的最大公稱粒徑為75mm，屬于巨粒土。因?yàn)楝F(xiàn)行規(guī)范中沒有關(guān)于巨粒

4、土的級(jí)配，因此按照級(jí)配礫石應(yīng)用于墊層的級(jí)配范圍采用相像級(jí)配法制備擴(kuò)大粒徑的系列模型試料。相像級(jí)配法的原理如下： 級(jí)配礫石的最大公稱粒徑為31.5mm，因此相像級(jí)配模比Mr=75/31.5=2.38，以級(jí)配礫石的級(jí)配為基準(zhǔn)，再按照原料中各檔料的比例舉行加權(quán)平均，然后配料，在3種不同振動(dòng)頻率與振動(dòng)時(shí)光的組合下舉行振動(dòng)擊實(shí)實(shí)驗(yàn)。按照振動(dòng)后的級(jí)配曲線、破裂后大公稱粒徑、4.75mm篩孔的通過率等指標(biāo)評(píng)價(jià)不同振動(dòng)方案模擬羊角碾壓路機(jī)的效果，終于抉擇破裂效果最佳的振動(dòng)方案。 可知：方案2與方案3的級(jí)配曲線相像，而方案1的級(jí)配較方案2、方案3級(jí)配偏粗；方案2與3振動(dòng)后的最大公稱粒徑為37.5mm，方案1振動(dòng)

5、后的最大公稱粒徑為53mm；細(xì)集料產(chǎn)生量：方案3;方案2方案1。 綜上所述，方案2和3的振動(dòng)破裂效果相像，均好于方案1；方案2振動(dòng)頻率為2050Hz循環(huán)，對(duì)儀器本身危害較大，平安性較差。綜合考慮，終于選用方案3，即振動(dòng)頻率為50Hz，振動(dòng)時(shí)光120s，作為振動(dòng)擊實(shí)的參數(shù)。 建造垃圾最大粒徑研究 因?yàn)榻ㄔ炖淖畲蠊Q粒徑為75mm，級(jí)配礫石的最大公稱粒徑為31.5mm，因此初步將75、63、53mm作為建造垃圾最大公稱粒徑的研究對(duì)象，研究振動(dòng)擊實(shí)后最大公稱粒徑的變化。采用級(jí)配礫石的級(jí)配按照相像級(jí)配原理分離放大2.38、2、1.41倍舉行配料，其中每檔料中廢舊混凝土、磚塊與砂漿的比例為42:38

6、:20。 對(duì)不同最大公稱粒徑的建造垃圾混合料舉行振動(dòng)擊實(shí)，振動(dòng)頻率為50Hz，振動(dòng)時(shí)光為120s，然后舉行篩分實(shí)驗(yàn)，研究振動(dòng)擊實(shí)后最大公稱粒徑的變化，每組舉行兩個(gè)平行實(shí)驗(yàn)，取平均值作為終于實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 可知：3組實(shí)驗(yàn)振動(dòng)擊實(shí)后最大公稱粒徑均為37.5mm；因?yàn)檠蚪悄雺郝窓C(jī)的激振力大于振動(dòng)擊實(shí)儀的激振力，施工現(xiàn)場實(shí)際的破裂效果大于室內(nèi)振動(dòng)擊實(shí)的破裂效果，因此建造垃圾的最大公稱粒徑盡量取大值。另外，按照路基施工技術(shù)規(guī)范要求：路床填料最大粒徑不超過100mm。綜上所述，將建造垃圾用于大路墊層時(shí)的最大公稱粒徑設(shè)計(jì)為75mm，即最大粒徑為100mm。 建造垃圾最小粒徑研究 大路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定：當(dāng)級(jí)

7、配礫石為排水與防凍墊層時(shí)，0.075mm篩孔的通過率不大于5%。在舉行實(shí)驗(yàn)決定建造垃圾的最大粒徑時(shí)發(fā)覺0.075mm的通過率為10%20%，因此，通過提高建造垃圾的最小公稱粒徑和悶料等方法來控制破裂后建造垃圾0.075mm篩孔的通過率。為了能滿意排水與防凍墊層的要求，需要對(duì)建造垃圾的最小公稱粒徑舉行研究。 初步將建造垃圾的最小公稱粒徑設(shè)為0、2.36、4.75、9.5mm，最大公稱粒徑均為75mm，按照相像級(jí)配原理放大2.38倍舉行配料，其中每檔料中廢舊混凝土、磚塊與砂漿的比例為42:38:20。 對(duì)不同最小粒徑的建造垃圾舉行振動(dòng)擊實(shí)，振動(dòng)頻率為50，振動(dòng)時(shí)光為120，然后舉行篩分實(shí)驗(yàn)，研究振

8、動(dòng)擊實(shí)后建造垃圾0.075mm篩孔的通過率隨建造垃圾最小粒徑的變化邏輯，每組舉行兩個(gè)平行實(shí)驗(yàn)，取平均值作為終于實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 可知： (1)建造垃圾振動(dòng)擊實(shí)后0.075mm篩孔的通過率隨建造垃圾最小粒徑的變化邏輯為先減小后增大。當(dāng)建造垃圾的最小粒徑為4.75mm時(shí)，振動(dòng)擊實(shí)后0.075mm篩孔的通過率最小，為5.1%。 (2)因?yàn)榻ㄔ炖淖畲蠊Q粒徑為75mm，在有限的試筒體積范圍之內(nèi)，建造垃圾的最小粒徑太小時(shí)，不能徹低填充空隙，形成骨架空隙結(jié)構(gòu)，在7000N激振力作用下，產(chǎn)生較多的粉末；隨著粒徑的增強(qiáng)，建造垃圾漸漸由骨架空隙結(jié)構(gòu)向骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，當(dāng)最小粒徑為4.75mm時(shí)，正巧形成骨架密實(shí)結(jié)

9、構(gòu)，產(chǎn)生的粉末較少；當(dāng)最小粒徑大于4.75mm時(shí)，建造垃圾漸漸由骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)向骨架空隙結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，在7000N激振力的作用下，也會(huì)產(chǎn)生較多的粉末。 (3)當(dāng)建造垃圾的最小粒徑為4.75mm時(shí)，建造垃圾產(chǎn)生的粉末最少，也能夠滿意排水與防凍墊層的要求。因此，將建造垃圾的最小粒徑設(shè)計(jì)為4.75mm。 建造垃圾級(jí)配研究 建造垃圾的初始級(jí)配決定 以級(jí)配礫石作為大路墊層的級(jí)配為基礎(chǔ)，采用相像延長法對(duì)其舉行延長，得到最大公稱粒徑為75mm、最小公稱粒徑為4.75mm的級(jí)配范圍，作為建造垃圾的初始級(jí)配范圍。 建造垃圾級(jí)配的優(yōu)化 按照建造垃圾初始級(jí)配范圍取7組級(jí)配，分離為級(jí)配的上限、中值、下限、上限和中值之間取兩

10、個(gè)級(jí)配、下限和中值之間也取兩個(gè)級(jí)配，舉行振動(dòng)擊實(shí)實(shí)驗(yàn)，為了消退誤差，將振動(dòng)后得到的7組級(jí)配舉行擬合，觀看振動(dòng)后的級(jí)配是否能夠滿意級(jí)配礫石的級(jí)配范圍。 可知：采用相像級(jí)配原理配料振動(dòng)擊實(shí)后的級(jí)配0.1526.5mm符合級(jí)配礫石用作墊層時(shí)的級(jí)配要求，0.075、31.5mm以上的通過率不滿意級(jí)配礫石的要求。表明由級(jí)配礫石級(jí)配范圍延長得到的建造垃圾級(jí)配范圍偏粗，詳細(xì)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：建造垃圾級(jí)配中;37.5mm篩孔的通過率偏小，且級(jí)配范圍太寬；4.75mm篩孔的通過率偏大。 按照振動(dòng)擊實(shí)后建造垃圾的級(jí)配擬合曲線特點(diǎn)，對(duì)由相像級(jí)配延長法得到的最大公稱粒徑為75mm、最小公稱粒徑為4.75mm的建造垃圾級(jí)配舉行優(yōu)化，即得建造垃圾用于大路墊層的級(jí)配范圍。 結(jié)論與進(jìn)一步研究建議 以級(jí)配礫石的級(jí)配范圍為基礎(chǔ)，按照相像級(jí)配延長法以及建造垃圾破裂后級(jí)配的變化邏輯，得到了建造垃圾應(yīng)用于墊層的級(jí)配范圍?？砂凑沾思?jí)配范圍決定破裂設(shè)備的參數(shù)使之生產(chǎn)較為合理的建造垃圾再生骨料，也可按照此級(jí)配范圍對(duì)建造垃圾協(xié)作比舉行設(shè)計(jì)，使建造垃圾更為合理地應(yīng)用于大路墊層施工中。 (1)通過振動(dòng)壓實(shí)實(shí)驗(yàn)得到適用于大路墊層的建