本发明涉及道路工程建设领域，尤其涉及一种回收粉水硬性路基填筑材料及其制备方法。
背景技术：
回收粉是沥青混合料生产过程中产生的副产物，在集料的装载、输送、加热、除尘等处理环节，将产生大量粉尘，这些粉尘如果排人大气，不仅造成严重的大气污染，而且会严重危害工作人员的身体健康。因此，沥青混合料拌和设备通常需配备专门的回收系统，并对这部分粉尘进行回收处理。调查表明，根据生产沥青混合料类型的不同，沥青拌和站会产生3%～5%的回收粉。回收粉属于工业废弃物，处理不当会对周边环境造成较大污染。若将回收粉资源化用于道路工程中，将产生积极的经济效益、环保效益和社会效益。
传统道路路基填筑材料一般为土、砂砾、石灰改良土、水泥改良土或水泥石灰综合改良土等。每年我国公路路基填筑对土的需求以千万吨计。为了获取充足的土资源，需要大量的开采破坏自然资源、造成环境污染，随着近年来国家对环保力度的持续加强，土的供给量不断减少，造成土石方供不应求的情况，供需矛盾日益尖锐。
采用回收粉稳定后用于填筑路基，由于回收粉是一种与天然集料成分相似的惰性材料，本身不具备无极胶凝材料的特性，且回收粉粒径极细。在不掺加碎石，100%采用回收粉稳定的情况下按照传统工艺，以传统水泥制成的路基材料强度较低，不能满足路基强度需求。
技术实现要素：
本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供一种力学强度高且养护后裂缝少的回收粉水硬性路基填筑材料及制备方法。
为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：一种回收粉水硬性路基填筑材料，包括下列质量份组分：100份回收粉、2~20份稳定剂和13~16份水；
所述稳定剂包括下列质量百分比的组分：42.5号矿渣硅酸盐水泥含80%、消石灰含15%、粉煤灰含5%；
所述回收粉为：沥青拌合站生产沥青混合料时，经过二级布袋除尘所产生的废粉，不指定其集料种类，在经过晾晒后含水率小于10%。
一种回收粉水硬性路基填筑材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将沥青拌合站所产生的回收粉进行晾晒，使其含水率小于10%；按质量百分比取42.5号矿渣硅酸盐水泥含80%、消石灰含15%、粉煤灰含5%，混合均匀，制成稳定剂；
步骤二、按质量取100份晾晒后的回收粉和2~20份稳定剂放入搅拌机内搅拌，均匀混合，再加入13~16份水后均匀搅拌；
步骤三、将步骤二搅拌后的混合料用压力机挤压成型，并将挤压成型后的混合料进行养护，即得所述回收粉水硬性路基填筑材料。
所述步骤二中搅拌机为混凝土搅拌机或稳定土搅拌机。
所述步骤二中搅拌机的搅拌时间为15~20秒。
所述步骤三中养护时间≥7天。
本发明的回收粉水硬性路基填筑材料施工方法为：将所回收粉水硬性路基填筑材料运输至道路路床顶进行摊铺；然后压实整平，压实度≥98％，即可完成施工。
本发明的技术方案具有下列优点：
（1）本发明中的回收粉水硬性路基填筑材料，充分利用回收粉材料，变废为宝，丰富了回收粉的综合利用方式、提高了回收粉的综合利用率，促进我国资源再生利用。道路工程建设路基材料需求量巨大，本发明这一技术路径可以有效减少路基填筑土石方用量，有效降低成本。
（2）本发明中的回收粉水硬性路基填筑材料较传统的水泥或石灰稳定土，具有优的力学强度和少的裂缝。
（3）本发明中的回收粉水硬性路基填筑材料，不需要碎石作为骨料，在目前的环保整治大环境下，可节约大量的砂石料，解决道路工程砂石料紧张、不足的难题。同时，稳定剂水化热和单位需水量均低于普通水泥，所以力学性能优异的同时兼有良好的抗裂性能。
（4）本发明中的回收粉水硬性路基填筑材料用于回收粉水硬性路基填筑层施工，施工工艺与传统的路基施工工艺无区别，且混合料的均匀性和易压实性更好。
（5）本发明采用适应于细料稳定的针对性稳定剂，保障了混合料强度。同时，本发明中稳定剂在水化反应过程中，有微膨胀效果，可以抵消水分散失引起的混合料体积收缩，从而有效控制裂缝数量。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例一
本实施例的回收粉水硬性路基填筑材料，包括下列质量份组分：100份回收粉、2份稳定剂和13.6份水；
本实施例的稳定剂包括下列质量百分比的组分：42.5号矿渣硅酸盐水泥含80%、消石灰含15%、粉煤灰含5%；
本实施例的回收粉为：以石灰岩为原材的沥青混合料生产所产生的回收粉，其晾晒后含水率为5.3%；
本实施回收粉砂水硬性路基填筑材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、取上述含水率的回收粉备用，按质量百分比取42.5号矿渣硅酸盐水泥含80%、消石灰含15%、粉煤灰含5%，混合均匀，制成稳定剂；
步骤二、按质量取100份晾晒后的回收粉和2份稳定剂放入水泥混凝土搅拌机内搅拌，均匀混合，再加入9份水后均匀搅拌15秒；
步骤三、将步骤二搅拌后的混合料用压力机挤压成型，并将挤压成型后的混合料进行养护7天，即得所述回收粉水硬性路基填筑材料。
本实施例的回收粉水硬性路基填筑材料施工方法为：回收粉砂水硬性路基填筑材料运输至道路底层，并在道路底层上进行摊铺：利用摊铺机分次摊铺回收粉水硬性路基填筑材料，首次摊铺试验段为100m，每次作业段的长度为200m，并保证铺面标高和平整度。
采用单钢轮振动压路机和胶轮压路机进行组合碾压。碾压完成后应立即采用灌砂法检测压实度，保证压实度≥98％。压实度合格后采用土工布覆盖洒水养生7天，7天内应经常洒水，以土工布保持湿润状态为准。
本实施例的回收粉水硬性路基填筑材料的物理性能为：98%压实度条件下，7天无侧限抗压强度为0.7mpa；28天无侧限抗压强度为1.3mpa。
实施例二
本实施例的回收粉水硬性路基填筑材料，包括下列质量份组分：100份回收粉、4份稳定剂和14份水；
本实施例的稳定剂包括下列质量百分比的组分：42.5号矿渣硅酸盐水泥含80%、消石灰含15%、粉煤灰含5%；
本实施例的回收粉为：石灰岩为原材的沥青混合料生产所产生的回收粉，其晾晒后含水率为6.8%；。
本实施例回收粉水硬性路基填筑材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、取上述粒径规格的回收粉备用，按质量百分比取42.5号矿渣硅酸盐水泥含80%、消石灰含15%、粉煤灰含5%，混合均匀，制成稳定剂；
步骤二、按质量取100份晾晒后的回收粉和4份稳定剂放入稳定土搅拌机内搅拌，均匀混合，再加入9.5份水后均匀搅拌17秒；
步骤三、将步骤二搅拌后的混合料用压力机挤压成型，并将挤压成型后的混合料进行养护7天，即得所述回收粉水硬性路基填筑材料。
本实施例的回收粉水硬性路基填筑材料施工方法为：将回收粉水硬性路基填筑材料运输至道路底层，并在道路底层上进行摊铺：利用摊铺机分次摊铺回收粉水硬性路基填筑材料，首次摊铺试验段为100m，每次作业段的长度为400m，并保证铺面标高和平整度。
采用单钢轮振动压路机和胶轮压路机进行组合碾压。碾压完成后应立即采用灌砂法检测压实度，保证压实度≥98％。压实度合格后采用土工布覆盖洒水养生7天，7天内应经常洒水，以土工布保持湿润状态为准。
本实施例的回收粉水硬性路基填筑材料的物理性能为：98%压实度条件下，7天无侧限抗压强度为2.1mpa；28天无侧限抗压强度为3.2mpa。
实施例三
本实施例中稳定剂与回收粉均与实施例一基本相同，不同之处在于回收粉的含水率5.6%；
本实施例回收粉水硬性路基填筑材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、按质量取100份晾晒的回收粉和6份稳定剂放入稳定土搅拌机内搅拌，均匀混合，再加入14.4份水后均匀搅拌18秒；
步骤二、将步骤一搅拌后的混合料用压力机挤压成型，并将挤压成型后的混合料进行养护7天，即得所述回收粉水硬性路基填筑材料。
本实施例的回收粉水硬性路基填筑材料施工方法为：回收粉砂水硬性路基填筑材料运输至道路底层，并在道路底层上进行摊铺：利用摊铺机分次摊铺回收粉水硬性路基填筑材料，作业段的长度为300m，并保证铺面标高和平整度。
采用单钢轮振动压路机和胶轮压路机进行组合碾压。碾压完成后应立即采用灌砂法检测压实度，保证压实度≥98％。压实度合格后采用土工布覆盖洒水养生7天，7天内应经常洒水，以土工布保持湿润状态为准。
本实施例的回收粉水硬性路基填筑材料的物理性能为：98%压实度条件下，7天无侧限抗压强度为2.9mpa；28天无侧限抗压强度为4.3mpa。
实施例四
本实施例中采用回收粉与稳定剂均与实施例二相同，不同之处在于回收粉的含水率7.5%；
本实施例回收粉水硬性路基填筑材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、按质量取100份晾晒的回收粉和10份稳定剂放入稳定土搅拌机内搅拌，均匀混合，再加入14.8份水后均匀搅拌18秒；
步骤二、将步骤一搅拌后的混合料用压力机挤压成型，并将挤压成型后的混合料进行养护7天，即得所述回收粉水硬性路基填筑材料。
将混合料挤压成型并养护7天后按照实施例二所述施工方法进行施工，测试得回收粉水硬性路基填筑材料的物理性能为：98%压实度条件下，7天无侧限抗压强度为4.0mpa；28天无侧限抗压强度为5.5mpa。
实施例五
本实施例中采用回收粉与稳定剂均与实施例二相同，不同之处在于回收粉的含水率7.9%；
本实施例回收粉水硬性路基填筑材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、按质量取100份晾晒的回收粉和15份稳定剂放入稳定土搅拌机内搅拌，均匀混合，再加入15.3份水后均匀搅拌18秒；
步骤二、将步骤一搅拌后的混合料用压力机挤压成型，并将挤压成型后的混合料进行养护7天，即得所述回收粉水硬性路基填筑材料。
将混合料挤压成型并养护7天后按照实施例二所述施工方法进行施工，测试得回收粉水硬性路基填筑材料的物理性能为：98%压实度条件下，7天无侧限抗压强度为5.1mpa；28天无侧限抗压强度为7.1mpa。
实施例六
本实施例中采用回收粉与稳定剂均与实施例二相同，不同之处在于回收粉的含水率9.1%；
本实施例回收粉水硬性路基填筑材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、按质量取100份晾晒的回收粉和20份稳定剂放入稳定土搅拌机内搅拌，均匀混合，再加入15.7份水后均匀搅拌18秒；
步骤二、将步骤一搅拌后的混合料用压力机挤压成型，并将挤压成型后的混合料进行养护7天，即得所述回收粉水硬性路基填筑材料。
将混合料挤压成型并养护7天后按照实施例二所述施工方法进行施工，测试得回收粉水硬性路基填筑材料的物理性能为：98%压实度条件下，7天无侧限抗压强度为6.8mpa；28天无侧限抗压强度为8.4mpa。
由实施例一至六制得的回收粉水硬性路基填筑材料的物理性能可以得出，本发明制得回收粉水硬性路基填筑材料的物理性能为：7天无侧限抗压强度为0.7～6.8mpa；28天无侧限抗压强度为1.3～8.4mpa。根据道路等级与交通荷载要求的不同，针对性调整稳定剂掺配比例，可用于各等级道路路基填筑。同时，应用于各结构层的回收粉水硬性路基填筑材料强度均高于传统路基，因此，本发明回收粉水硬性路基材料强度大、抗裂性强、使用寿命长。
本发明的技术方案不局限于上述各实施例，凡采用等同替换方式得到的技术方案均落在本发明要求保护的范围内。