抗收缩的建筑垃圾稳定道路基层材料及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种抗收缩的建筑垃圾稳定道路基层材料及其应用，属于道路工程领域。所述基层材料包括建筑垃圾混合骨料，水泥、抗收缩稳定剂和水，建筑垃圾混合骨料由破碎混凝土骨料、破碎砖块骨料组成，抗收缩稳定剂由聚丙烯纤维、钛石膏、水玻璃基激发剂和钢渣组成。以本发明专利技术的抗收缩的建筑垃圾稳定道路基层材料铺筑的道路基层时，可保证建筑垃圾再生粒料作为基层填料时，既能满足工程指标要求，保证良好的收缩性能，又能满足环保要求。同时设计的路面结构能极大减少筑路材料的用量，并且在实现工业废弃物资源化利用、节约筑路材料方面效果明显，具有很好的推广应用价值。具有很好的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】
抗收缩的建筑垃圾稳定道路基层材料及其应用


[0001]本专利技术涉及道路工程领域，具体提供一种抗收缩的建筑垃圾稳定道路基层材料及其应用。

技术介绍

[0002]工程建设是经济发展的支柱，大规模的城市化建设，促进了经济的增长，但也产生了大量的建筑垃圾，环境保护逐渐成为了人们的共识。据统计，每进行 10000m2的施工建设将会产生500～600t的建筑垃圾，建筑垃圾已经制约了经济的发展，也给人们的生活带来了困扰。因此，解决建筑垃圾的堆放问题已是刻不容缓。建筑垃圾属于固体废弃物，具有可再生利用的特点，如果能够实现建筑垃圾的资源化，不仅解决了建筑垃圾的堆放难题，还能产生可观的经济效益，使建筑垃圾实现可持续发展的良性循环。随着交通行业和建筑业的迅猛发展，天然骨料资源将日渐枯竭。通过科学的方法将建筑垃圾与道路建设相结合，为建筑垃圾的再利用提供了一个新的思路。不仅可以节约道路建筑材料、降低工程造价，也可以提高建筑垃圾的利用效率，保护生态环境、促进经济增长，实现建筑与资源、环境、经济和社会的全面、协调与可持续发展。
[0003]随着建筑垃圾在道路工程中的应用，一些问题也显现出来。当建筑垃圾粒料运用到道路基层时，由于水分急剧蒸发和混合料内部发生水化作用，混合料中的水分会不断减少，水的减少而发生的毛细管作用、吸附作用、分子间力的作用、材料矿物晶体或凝胶体间层间水的作用和碳化收缩作用等会引起半刚性材料产生体积收缩，即干缩。另外组成水泥半刚性材料的三个相(固相、液相和气相)在降温过程中相互作用，也会产生体积收缩(温缩)。由于水泥稳定建筑垃圾基层干缩和温缩的作用，使铺筑好的建筑垃圾基层很容易产生裂缝，同时这些裂缝会反射到薄的面层上，从而导致沥青路面使用性能的降低。

技术实现思路

[0004]本专利技术是针对上述现有技术的不足，提供一种既能满足工程指标要求，保证良好的收缩性能，又能满足环保要求的抗收缩的建筑垃圾稳定道路基层材料。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：抗收缩的建筑垃圾稳定道路基层材料，包括建筑垃圾混合骨料，水泥、抗收缩稳定剂和水，
[0006]所述建筑垃圾混合骨料由破碎混凝土骨料、破碎砖块骨料组成，破碎混凝土骨料、破碎砖块骨料的质量比为(0.5
‑
3.5):1，破碎砖块骨料的最大公称粒径不大于9.5mm；
[0007]所述抗收缩稳定剂由聚丙烯纤维、钛石膏、水玻璃基激发剂和钢渣组成。
[0008]本专利技术建筑垃圾混合骨料中，破碎混凝土具有较高强度，在建筑垃圾混合骨料中充当骨架，是强度的主要来源；破碎砖块强度相对较低，在骨料中用于粒径小于9.5mm的细粒部分，在建筑垃圾混合骨料中起到填充孔隙的作用。破碎砖块骨料有机质含量应小于0.3％，易溶盐含量应小于 5％。
[0009]作为优选，破碎混凝土骨料与破碎砖块骨料质量比为(0.5
‑
1.5):1时，
[0010]破碎混凝土骨料的最大公称粒径不大于60mm，且粒径大于40mm的粒料所占质量百分比小于15％、粒径小于0.075mm的粒料所占质量百分比小于5％；
[0011]破碎砖块骨料的最大公称粒径不大于9.5mm,且粒径小于0.075mm的粒料所占质量百分比小于10％；
[0012]建筑垃圾混合骨料中，粒径小于4.75mm粒料所占质量百分比小于 30％，压碎值小于20％，不均匀系数≥5，液限小于50％。
[0013]作为优选，破碎混凝土骨料与破碎砖块骨料质量比为(1.5
‑
2.5):1，不包括1.5:1时，
[0014]破碎混凝土骨料的最大公称粒径不大于40mm，且粒径小于0.075mm 的粒料所占质量百分比小于5％；
[0015]破碎砖块骨料的最大公称粒径不大于9.5mm,且粒径小于0.075mm的粒料所占质量百分比小于10％；
[0016]建筑垃圾混合骨料中，粒径小于4.75mm粒料所占质量百分比小于 35％，压碎值小于30％，不均匀系数≥5，液限小于40％。
[0017]作为优选，破碎混凝土骨料与破碎砖块骨料质量比为(2.5
‑
3.5):1，不包括2.5:1时，
[0018]破碎混凝土骨料的最大公称粒径不大于19mm，且粒径小于0.075mm 的粒料所占质量百分比小于5％；
[0019]破碎砖块骨料的最大公称粒径不大于9.5mm,且粒径小于0.075mm的粒料所占质量百分比小于10％；
[0020]建筑垃圾混合骨料中，粒径小于4.75mm粒料所占质量百分比小于 40％，压碎值小于35％，不均匀系数≥5，液限小于35％。
[0021]本专利技术抗收缩稳定剂中，钛石膏中大量Ca
2+
与水玻璃基激发剂中Na
+
离子交换作用后使吸附水膜减薄，使微粒单体相互接近逐渐结成晶体聚成团粒。钢渣的掺入促进了胶凝体系生成更多的C
‑
S
‑
H，使凝胶产物的结构由类Si
‑
O
‑
Si结构转变成类C
‑
S
‑
H的结构。在碱性环境中，钛石膏中的 Fe(OH)3及游离铁离子转变成氢氧化铁凝胶，能够与C
‑
S
‑
H凝胶相互交织，结合在一起，促进混凝土体系强度的增加，钢渣的掺入促进胶凝体系中生成了球状的钠系菱沸石，与未参与反应的微细粒填充到体系的孔隙中,促进了胶凝材料强度进一步增长，为胶凝体系提供了更高的强度。同时，聚丙烯纤维的掺入可以使胶凝体系内形成各向异性的加筋结构，能够显著增强结构的强度和抗收缩性能。聚丙烯纤维、钛石膏、水玻璃基激发剂和钢渣的质量比可以是(0.3
‑
0.7):(25
‑
35):(10
‑
20):(80
‑
90)，优选为 (0.4
‑
0.6):(28
‑
32):(13
‑
17):(83
‑
87)。
[0022]作为优选，抗收缩稳定剂的质量是建筑垃圾骨料质量的4％～8％，特别优选为5％～7％。
[0023]作为优选，所述聚丙烯纤维的长度为3mm
‑
9mm(特别优选为5
‑
8mm)，直径为20
‑
40μm(特别优选为25
‑
35μm)。
[0024]所述的钛石膏主要成分为二水石膏(CaSO4·
2H2O，不小于85％)和氢氧化铁(Fe(OH)3，不小于10％)，还含有少量FeSO4和Al(OH)3，呈红色或棕黄色。
[0025]作为优选，所述水玻璃基激发剂为硅酸钠和氢氧化钠混合物，水玻璃模数小于2，
特别优选为小于1.5。
[0026]所述钢渣优选为高炉钢渣，主要矿物成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO，其质量占比为8％～10％、2％～4％、20％～本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.抗收缩的建筑垃圾稳定道路基层材料，其特征在于：包括建筑垃圾混合骨料，水泥、抗收缩稳定剂和水，所述建筑垃圾混合骨料由破碎混凝土骨料、破碎砖块骨料组成，破碎混凝土骨料、破碎砖块骨料的质量比为(0.5
‑
3.5):1，破碎砖块骨料的最大公称粒径不大于9.5mm；所述抗收缩稳定剂由聚丙烯纤维、钛石膏、水玻璃基激发剂和钢渣组成，聚丙烯纤维、钛石膏、水玻璃基激发剂和钢渣的质量比为(0.4
‑
0.6):(28
‑
32):(13
‑
17):(83
‑
87)。2.根据权利要求1所述的抗收缩的建筑垃圾稳定道路基层材料，其特征在于：破碎混凝土骨料与破碎砖块骨料质量比为(0.5
‑
1.5):1时，破碎混凝土骨料的最大公称粒径不大于60mm，且粒径大于40mm的粒料所占质量百分比小于15％、粒径小于0.075mm的粒料所占质量百分比小于5％；破碎砖块骨料的最大公称粒径不大于9.5mm,且粒径小于0.075mm的粒料所占质量百分比小于10％；建筑垃圾混合骨料中，粒径小于4.75mm粒料所占质量百分比小于30％，压碎值小于20％，不均匀系数≥5，液限小于50％。3.根据权利要求1所述的抗收缩的建筑垃圾稳定道路基层材料，其特征在于：破碎混凝土骨料与破碎砖块骨料质量比为(1.5
‑
2.5):1，不包括1.5:1时，破碎混凝土骨料的最大公称粒径不大于40mm，且粒径小于0.075mm的粒料所占质量百分比小于5％；破碎砖块骨料的最大公称粒径不大于9.5mm,且粒径小于0.075mm的粒料所占质量百分比小于10％；建筑垃圾混合骨料中，粒径小于4.75mm粒料所占质量百分比小于35％，压碎值小于30％，不均匀系数≥...

【专利技术属性】
技术研发人员：高岳峰，张磊，成永宁，孙兆云，牛之印，韦金城，余循海，司青山，袁帅，刘晓剑，邓建波，荆凯，
申请(专利权)人：中铁建山东高东高速公路有限公司，
类型：发明
国别省市：