路面旧水泥混凝土就地破碎再生水稳层配合比优化方法技术

本发明专利技术提出了一种路面旧水泥混凝土就地破碎再生水稳层配合比优化方法。该方法包括如下顺序步骤：S1.确定再生集料的最佳级配和破碎机的最佳间隙率；S2.根据再生集料吸水率预定不同的用水量，拌制再生混合料；S3.采用分料器进行分料，确定12.0cm高的击实试料实际用量；S4.采用分料器对再生集料进行分料，加入水泥和水进行拌合；采用高17.6cm的击实筒对试料进行不同含水量的重型击实试验并用铺砂法找平，计算并分析曲线得出最佳含水量和最大干密度；S5.根据最佳含水量和最大干密度制作圆柱形试件，进行7d无侧限抗压强度试验，确定再生水稳层的配合比。本技术方案更加贴近施工现场实际情况，能够提升就地再生水稳层配合比设计的稳定性和准确性，确保再生水稳层施工质量。确保再生水稳层施工质量。确保再生水稳层施工质量。

【技术实现步骤摘要】
路面旧水泥混凝土就地破碎再生水稳层配合比优化方法


[0001]本专利技术涉及道路工程
，特别是一种路面旧水泥混凝土就地破碎再生水稳层配合比优化方法。

技术介绍

[0002]随着人民生活水平的不断提高，早期水泥混凝土路面的行车舒适度已经无法满足出行的高质量要求，大部分城市道路都已改造成沥青混凝土路面，而国省干线、县乡道等普通公路的“白改黑”亦成为一种趋势。对于损害较多的水泥路面，如何将旧水泥混凝土路面材料更科学、更环保地循环利用，提升“白改黑”工程质量和施工效率，是近年来业界研究的热点。
[0003]反射裂缝是影响“白改黑”工程沥青加铺层质量的主要因素之一，其成因是由于基层在温度及荷载应力的综合作用下，形成的应力集中传导至加铺层，导致沥青面层开裂。因此，控制反射裂缝成为“白改黑”工程的关键。就地破碎(粉碎化)再生水稳层技术能够将旧水泥混凝土路面就地粉碎化后现场添加水泥和水覆拌、碾压形成新的均匀结构层，将原来的“板受力”转变为“点受力”，极大程度避免反射裂缝的形成。该技术能够将旧水泥混凝土路面材料完全再利用，还能减少其他打裂和碎石化技术带来的基层强度衰减问题；同时，该技术无需建立拌合站和材料的长距离运输，减少能源消耗，完全契合《交通强国建设纲要》中“绿色公路”与“节能低碳”的理念。
[0004]再生混合料配合比设计的准确可靠直接关系到再生水稳层的质量，而最佳含水量和最大干密度的确定则是再生水稳层配合比设计的关键。由于就地破碎再生集料是直接得到一档连续级配的混合集料，同时还具有吸水率大和吸水速度快等特点，若完全参照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTGE51)中重型击实试验方法和无侧限抗压强度试验方法对再生集料进行配合比设计，通常会出现无法连成规律完整的凸型曲线的情况，获得的最佳含水量和最大干密度不够准确，也不够稳定。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种路面旧水泥混凝土就地破碎再生水稳层配合比优化方法，克服采用重型击实试验方法和无侧限抗压强度试验方法对就地破碎再生混合料进行配合比设计时存在的一些弊端，使就地破碎再生混合料配合比设计更加贴近施工现场实际情况，提升配合比设计的稳定性和准确性，确保再生水稳层施工质量。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：路面旧水泥混凝土就地破碎再生水稳层配合比优化方法，包括以下步骤：
[0007]S1：根据不同间隙率破碎得到的再生混合集料筛分试验结果，确定再生集料的最佳级配和破碎机的最佳间隙率；
[0008]S2：按照设计要求设置水泥剂量，若无要求则设置不同的水泥剂量；根据再生集料吸水率预定不同的用水量，拌制再生混合料；
[0009]S3：采用分料器进行分料，并根据常规重型击实法对再生混合料进行试击，确定12.0cm高的击实试料实际用量；
[0010]S4：根据击实试料实际用量采用分料器对再生集料进行分料，加入水泥和水进行拌合；再采用高17.6cm的击实筒对试料进行不同含水量的重型击实试验，最后用铺砂法找平，计算并分析曲线得出最佳含水量和最大干密度；
[0011]S5：根据最佳含水量和最大干密度制作圆柱形试件，进行7d无侧限抗压强度试验，确定再生水稳层的配合比。
[0012]在一较佳的实施例中；S1中，所述间隙率为破碎机的反击架与转子架之间的间隙和最大粒径的比值，通过调整破碎机间隙率可以直接获得满足规范JTG/TF20
‑
2015级配和性能要求的连续级配再生集料，只需比对不同间隙率的再生混合集料筛分试验和性能试验结果，即可选择出最佳级配，并确定最佳间隙率。
[0013]在一较佳的实施例中；S2中根据吸水率预定不同的用水量，一般为再生集料合成吸水率+2％～5％。
[0014]在一较佳的实施例中；S3中所述采用分料器进行分料，方法为将已过筛的试料用四分法逐次缩分，至最后取约8倍实际用量的试料；再用分料器将所取的试料分为8份，每份质量与实际用量相等，将试料烘干冷却后，用密封袋密封备用。
[0015]在一较佳的实施例中；S3中，所述击实试料实际用量＝(m1‑
m2)/(1+0.01w)/(1+0.01c),式中：m1为试筒与湿试料的总质量；m2为试筒的质量；w为试料的含水量；c为混合料中稳定剂的掺量。
[0016]在一较佳的实施例中；S4中所述拌合方法为将1份试料平铺于洁净的平面上，将预定剂量的水泥加入试料中，用小铲拌合均匀，再将计算得到该份试料应加质量的水均匀洒在加入水泥的试料上，用小铲将试料充分拌合到均匀状态。
[0017]在一较佳的实施例中；S4中所述的击实筒尺寸为内径15.2cm，高度17.6cm，容积2286cm3，击实过程中每次加料约为实际用量的1/3。
[0018]在一较佳的实施例中；S4中所述的重型击实试验在3层试料击实完毕后，采用刮土刀将套环内壁黏附的试料刮净，扭动并取下套环；将筒顶与套环接缝处和试筒外壁擦净，并拆除底板，取走垫块，称其质量m1；从击实筒顶部缓缓加入0.3～0.6mm的干砂，直至干砂完全覆盖顶部为止；齐筒顶细心将砂刮平，擦净筒顶与套环接缝处和试筒外壁，称其质量m3；将筒顶的干砂倒出，用脱模器推出筒内试料，用刮刀和软毛刷将击实试件顶部附有砂的部分清除，再将剩余部分用锤打碎后装盘，放入事先调整到105～110℃的烘箱中测定其含水量，计算至0.1％；将试筒擦净，称其质量m2。
[0019]在一较佳的实施例中；S4中所述的计算公式为稳定材料湿密度的计算：
[0020]ρ
w
＝(m1‑
m2)/[V
‑
(m3‑
m1)/ρ
s
][0021]式中：ρ
w
‑‑
稳定材料的湿密度(g/cm3)；
[0022]m1‑‑
试筒与湿试料的总质量(g)；
[0023]m2‑‑
试筒的质量(g)；
[0024]V
‑‑
击实筒容积(cm3)
[0025]m3‑‑
试筒、湿试料与砂的质量(g)；
[0026]ρ
s
‑‑
砂的松方密度(g/cm3)。
[0027]在一较佳的实施例中；S5中所述制作圆柱体试件的分料方法采用将16倍单个试件标准质量的试料用分料器分为16份均匀的试料，并立即用塑料袋密封，随机选取其中13份进行无侧限抗压强度试验。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提出的路面旧水泥混凝土就地破碎再生水稳层配合比设计优化方法，能够更加贴近施工现场实际情况，减少获得最佳级配的试验量，缩短试验时间；同时，本方法还大幅减少了试验中的人为误差，提高了击实试验和无侧限抗压强度试验的稳定性和准确性，更好地指导施工，提升工程质量，为就地破碎再生水稳层技术的推广起到了积极的作用。
附图说明
[0029]图1为本专利技术优选实施例的全深式碎石化就地再生水稳层技术工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.路面旧水泥混凝土就地破碎再生水稳层配合比优化方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：根据不同间隙率破碎得到的再生混合集料筛分试验结果，确定再生集料的最佳级配和破碎机的最佳间隙率；S2：按照设计要求设置水泥剂量，若无要求则设置不同的水泥剂量；根据再生集料吸水率预定不同的用水量，拌制再生混合料；S3：采用分料器进行分料，并按照常规重型击实法对再生混合料进行试击，确定12.0cm高击实试件所需的击实试料实际用量；S4：根据击实试料实际用量采用分料器对再生集料进行分料，加入水泥和水进行拌合；再采用高17.6cm的击实筒对试料进行不同含水量的重型击实试验，最后用铺砂法找平，计算并分析曲线得出最佳含水量和最大干密度；S5：根据最佳含水量和最大干密度制作圆柱体试件，进行7d无侧限抗压强度试验，确定再生水稳层的配合比。2.根据权利要求1所述的路面旧水泥混凝土就地破碎再生水稳层配合比优化方法，其特征在于：S1中，所述间隙率为破碎机的反击架与转子架之间的间隙和最大粒径的比值，通过调整破碎机间隙率可以直接获得满足规范JTG/TF20
‑
2015级配和性能要求的连续级配再生集料，只需比对不同间隙率的再生混合集料筛分试验和性能试验结果，即可选择出最佳级配，并确定最佳间隙率。3.根据权利要求1所述的路面旧水泥混凝土就地破碎再生水稳层配合比优化方法，其特征在于：S2中根据吸水率预定不同的用水量一般为再生集料合成吸水率+2％～5％。4.根据权利要求1所述的路面旧水泥混凝土就地破碎再生水稳层配合比优化方法，其特征在于：S3中所述采用分料器进行分料，方法为将已过筛的试料用四分法逐次缩分，至最后取约8倍实际用量的试料；再用分料器将所取的试料分为8份，每份质量与实际用量相等，将试料烘干冷却后，用密封袋密封备用。5.根据权利要求4所述的路面旧水泥混凝土就地破碎再生水稳层配合比优化方法，其特征在于：S3中，所述击实试料实际用量＝(m1‑
m2)/(1+0.01w)/(1+0.01c),式中：m1为试筒与湿试料的总质量；m2为试筒的质量；w为试料的含水量；c为混合料中稳定剂的掺量。6.根据权利要求1所述的路面旧水泥混凝土就地破碎再生水稳层配合比优化方法，其特征在于：S4中所述拌合方法为将1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王家主，钟培鑫，邹晓斌，沈逸伦，罗秋苑，
申请(专利权)人：福建省交通科研院有限公司，
类型：发明
国别省市：