[发明专利]一种高掺量建筑垃圾水泥稳定碎石的配合比设计方法

说明书

本发明公开了一种高掺量建筑垃圾水泥稳定碎石的配合比设计方法，属于建筑垃圾处理技术领域。所述方法包括：筛选再生建筑垃圾统料的粒径，所述再生建筑垃圾统料包括建筑垃圾细集料和建筑垃圾粗集料；测量再生建筑垃圾统料的表观相对密度、吸水率、针片状含量指标；将不同建筑垃圾细集料掺量掺入水泥稳定碎石，以抗压强度最优原则确定建筑垃圾细集料最优掺量；在建筑垃圾细集料最优掺量的前提下，将不同建筑垃圾粗集料掺量掺入水泥稳定碎石，以抗压强度最大原则得到不同粒径再生粗集料最优掺量。本发明在保证路面基层工程质量前提下，提高水泥稳定基层中再生建筑垃圾掺量，规避建筑垃圾精细化分拣的难题，实现建筑垃圾高效资源化利用。

技术领域

本发明涉及一种高掺量建筑垃圾水泥稳定碎石的配合比设计方法，属于建筑垃圾处理技术领域。

背景技术

随着城市化进程的不断推进，道路扩建和住宅重建的需求越来越高。大规模的改扩建导致混凝土块、废砖和渣土等建筑垃圾日益增多，截止到2020年，我国新增排放建筑垃圾将超过50亿吨，越来越多的城市面临严峻的建筑垃圾的处理问题。另一方面，建筑垃圾的主要成分繁杂，常见的有烧结砖、混凝土碎块、水泥砂浆、碎石块等，这就带来了分类处理困难的问题，在全国推广垃圾分类和资源循环利用的背景下，建筑垃圾的处理问题越发凸显。

建筑垃圾在路面工程中的应用在国内外都有相关研究和工程应用案例，个别省份也出台了相关地方标准，但仅针对精细化分拣后的再生混凝土骨料，不适用于未分拣的再生建筑垃圾统料，极大的阻碍了建筑垃圾大规模的在道路中的利用。与此同时，公路建设对砂石材料需求量巨大，石料矿山长期无序开采，不仅破坏了生态环境，而且造成砂石材料资源枯竭，加上国家对环境治理力度加大以及矿山资源管理规范化，公路建设中面临砂石材料短缺难题。

建筑垃圾在道路基层中的再生利用，可以使建筑垃圾变废为宝，有效缓解这一巨大的难题。因此实现建筑垃圾统料在公路基层建设中规模化、资源化利用成为迫在眉睫的问题。

发明内容

为了解决现有建筑垃圾统料难以直接在道路基层中规模化利用的问题，本发明提出一种高掺量建筑垃圾水泥稳定碎石的配合比设计方法，在保证路面基层工程质量前提下，提高水泥稳定基层中再生建筑垃圾掺量，同时规避了建筑垃圾精细化分拣的难题，实现建筑垃圾高效资源化利用。

具体地，本发明是通过如下所述的技术方案实现的：

本发明第一方面，提供一种高掺量建筑垃圾水泥稳定碎石的配合比设计方法，包括：筛选再生建筑垃圾统料的粒径，所述再生建筑垃圾统料包括建筑垃圾细集料和建筑垃圾粗集料；测量再生建筑垃圾统料的表观相对密度、吸水率、针片状含量指标；将不同建筑垃圾细集料掺量掺入水泥稳定碎石，以抗压强度最优原则确定建筑垃圾细集料最优掺量；在建筑垃圾细集料最优掺量的前提下，将不同建筑垃圾粗集料掺量掺入水泥稳定碎石，以抗压强度最大原则得到不同粒径再生粗集料最优掺量；在粗、细集料最优掺量前提下，根据天然粗集料粒径比例确定各集料的掺量，确定最终配合比。

本发明的一种实施方式中，在测量再生建筑垃圾统料的表观相对密度、吸水率、针片状含量指标后，对再生建筑垃圾统料进行化学活化，使用的活化剂包括有机硅树脂溶液、硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂。

本发明的一种实施方式中，水泥稳定碎石选用骨架密实结构，所述粒径大小包括0-5mm、5-10mm、10-20mm和20-40mm。

本发明的一种实施方式中，所述各集料包括水泥、再生建筑垃圾统料和天然集料。

本发明的一种实施方式中，所述水泥的质量占各集料之和的3％-6％。

本发明的一种实施方式中，所述建筑垃圾细集料粒径包括0-3mm、0-4.75mm或0-9.5mm。

本发明的一种实施方式中，所述建筑垃圾粗集料粒径包括4.75-9.5mm、9.5-19.5mm或4.75-19.5mm。