再生骨料混合料及其应用的制作方法

本发明涉及水泥试验装置领域，具体的是一种再生骨料混合料及其应用。

背景技术：

目前水稳层施工，较多采用水泥稳定集料类材料，虽然水泥稳定碎石等材料具有强度高、刚度大、整体性强、水稳性和抗冻性好以及抗行车疲劳性能较好的特点，但是它在湿度变化时易产生干缩裂缝，导致沥青层表面形成反射裂缝，进而影响路面的使用性能和使用寿命。另外水泥稳定碎石材料所需石子量大，这就和目前我国砂石原材料匮乏以及现阶段环保方略显得冲突，易导致资源的紧缺，对环境的破坏性大。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种再生骨料混合料及应用该再生骨料混合料的路面结构，利用再生骨料混合料作为道路材料，长期承受荷载和环境介质的耦合作用下，能保证其各项指标均达到规范要求，同时具有良好的使用性能和耐久性能。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种再生骨料混合料，由普通硅酸盐水泥、再生骨料、原生骨料以及原生石粉组成，其中：

所述的原生骨料含量为35%-43%；

所述的再生骨料含量为18%-25%；

所述的原生石粉含量为25%-27%；

所述的再生石粉含量为12%-15%。

优选的方案中，所述的原生骨料粒径为5mm-37.5mm，表观密度为2.615-2.627g/cm³，含泥量为0.5-1.5％。

优选的方案中，所述的再生骨料粒径为5mm-37.5mm，表观密度为2.590-2.611g/cm³，含泥量为0.7-1.8％。

优选的方案中，所述的原生石粉粒径为0-5mm，表观密度为2.596-2.597g/cm³，含泥量为3.2-3.4%。

优选的方案中，所述的再生石粉粒径为0-5mm，表观密度为2.532-2.531g/cm³，含泥量为4.7-4.9%。

一种上述再生骨料混合料的路面结构，在压实的土基上摊铺两层再生骨料混合料并形成底基层和基层，基层两侧浇筑混凝土垫层，混凝土垫层上方浇筑水泥砂浆后设置立道牙，基层两侧的立道牙之间由下至上依次摊铺乳化沥青透层、粗粒式沥青混凝土、中粒式改性沥青混凝土和沥青玛蹄脂碎石混合料。

优选的方案中，所述的底基层摊铺4%水泥稳定再生骨料混合料，所述的基层摊铺5%水泥稳定再生骨料混合料。

优选的方案中，所述的底基层中，再生骨料混合料为4%水泥稳定再生骨料混合料，包括：

原生骨料，粒径为5mm-37.5mm，含量为35%，表观密度为2.616-2.626g/cm³，0.5-1.5%；

再生骨料，粒径为5mm-37.5mm，含量为25%，表观密度为2.590-2.611g/cm³，含泥量为0.7-1.7％；

原生石粉，粒径0-5mm，含量为25%，表观密度为2.597g/cm³，含泥量为3.2%；

再生石粉，粒径0-5mm，含量为15%，表观密度为2.531g/cm³，含泥量为4.7%；

外掺水泥量4%。

优选的方案中，所述的基层中，再生骨料混合料为5%水泥稳定再生骨料混合料，包括：

原生骨料，粒径为5mm-37.5mm，含量为43％，表观密度为2.615-2.627g/cm³，含泥量为0.6-1.4％；

再生骨料，粒径为5mm-37.5mm，含量为18％，表观密度为2.592-2.612g/cm³，含泥量为0.8-1.8％；

原生石粉，粒径0-5mm，含量为27%，表观密度为2.596g/cm³，含泥量为3.4％；

再生石粉，粒径0-5mm，含量为12%，表观密度为2.532g/cm³，含泥量为4.7％；

外掺水泥量5%。

本发明所提供的再生骨料混合料及其应用，通过采用上述组分结构,具有以下有益效果：

（1）能大规模有效地利用再生骨料，从而减少环境污染，符合国家节能、减排、保护环境的产业政策；

（2）混合料强度在2.5~3mpa，具有很广泛的应用范围，可用于路基基层工程；

（3）由于大量地利用了再生骨料，很好地减小再生骨料用土地的问题，同时也大幅度地降低了碎石的用量，降低了耗能，也节约了生产成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的路面结构示意图。

图中：底基层1，基层2，混凝土垫层3，水泥砂浆4，立道牙5，乳化沥青透层6，粗粒式沥青混凝土7，中粒式改性沥青混凝土8，沥青玛蹄脂碎石混合料9。

具体实施方式

实施例1：

一种再生骨料混合料，由普通硅酸盐水泥、再生骨料、原生骨料以及原生石粉组成，其中：

所述的原生骨料含量为35%-43%；

所述的再生骨料含量为18%-25%；

所述的原生石粉含量为25%-27%；

所述的再生石粉含量为12%-15%。

优选的方案中，所述的原生骨料粒径为5mm-37.5mm，表观密度为2.616-2.626g/cm³，含泥量为0.5-1.5％。

优选的方案中，所述的再生骨料粒径为5mm-37.5mm，表观密度为2.590-2.611g/cm³，含泥量为0.7-1.7％。

优选的方案中，所述的原石粉粒径为0-5mm，表观密度为2.596g/cm³，含泥量为3.4%。

优选的方案中，所述的再石粉粒径为0-5mm，表观密度为2.532g/cm³，含泥量为4.7%。

实施例2：

基于实施例1所述的再生骨料混合料的路面结构如下：

在压实的土基上摊铺两层再生骨料混合料并形成底基层1和基层2，基层2两侧浇筑混凝土垫层3，混凝土垫层3上方浇筑水泥砂浆4后设置立道牙5，基层2两侧的立道牙5之间由下至上依次摊铺乳化沥青透层6、粗粒式沥青混凝土7、中粒式改性沥青混凝土8和沥青玛蹄脂碎石混合料9。

实施例3：

经实验确定了底基层1与基层2的具体配比以及水泥掺量：

所述的底基层1摊铺4%水泥稳定再生骨料混合料（水泥掺量4%），所述的基层2摊铺5%水泥稳定再生骨料混合料（水泥掺量5%）。

具体的，所述的底基层1中，再生骨料混合料为4%水泥稳定再生骨料混合料，包括：

原生骨料，粒径为5mm-37.5mm，含量为35%，表观密度为2.616-2.626g/cm³，含泥量为0.5-1.5％；

再生骨料，粒径为5mm-37.5mm，含量为25%，表观密度为2.590-2.611g/cm³，含泥量为0.7-1.7％；

原生石粉，粒径0-5mm，含量为25%，表观密度为2.597g/cm³，含泥量为3.2%；

再生石粉，粒径0-5mm，含量为15%，表观密度为2.531g/cm³，含泥量为4.7%；

外掺水泥量4%。

具体的，所述的基层2中，再生骨料混合料为5%水泥稳定再生骨料混合料，包括：

原生骨料，粒径为5mm-37.5mm，含量为43％，表观密度为2.615-2.627g/cm³，含泥量为0.6-1.4％；

再生骨料，粒径为5mm-37.5mm，含量为18％，表观密度为2.592-2.612g/cm³，含泥量为0.8-1.8％；

原生石粉，粒径0-5mm，含量为27%，表观密度为2.596/cm³，含泥量为3.4％；

再生石粉，粒径0-5mm，含量为12%，表观密度为2.532g/cm³，含泥量为4.7％；

外掺水泥量5%。

实施例4：

目标配合比设计是根据强度标准选择适宜的结合料类型和被稳定的材料，确定必需的或最佳的无机结合料组成与剂量，验证混合料相关的设计及施工技术指标，设计内容包括：选择级配范围，确定结合料类型及掺配比例，验证混合料相关的设计及施工技术指标。

本申请中确定各组分的含量以及骨料的粒径级配的实验过程具体如下：

集料的目标级配应选择不少于4条级配曲线，试验级配可按《公路路面基层施工技术细则》（jtg/tf20-2015)推荐的级配范围，在配合比设计试验中，将各档集料筛分成单一粒径的规格逐档掺配，选择不少于5个结合料剂量，分别确定各剂量条件下混合料的最佳含水率和最大干密度，确定无机结合稳定材料最大干密度指标时采用重型击实方法。

根据试验确定的最佳含水率和最大干密度及压实度要求，用静压法成型标准试件。进行7天无侧限强度试验时，作为平行试验的最少试件数量应不少于以下要求：

当变异系数小于10%，试件组数应为6个；

当变异系数为10%-15%时，试件组数9个；

当变异系数15%-20%时，试件组数为13个。

试件成型后，用水泥稳定的有黏结性材料可以进行脱模，测量试件的高度误差在范围内，质量损失在误差范围内，将试件装入塑料袋内，将袋内的空气排干净，扎紧袋口，放入标准养护室进行养护。

进行无侧限抗压强度试验以标准养生龄期7天，在养生期的最后1天，将试件取出，观察试件边角有无缺损，并量高及称质量，将试件浸泡中20℃正负2℃的水中浸泡24小时后，进行无侧限抗压强度试验。

混合料生产参数的确定包括结合料剂量，含水率和最大干密度，对水泥稳定材料，工地实际采用的水泥剂量宜比室内试验确定的剂量多0.5%-1%，采用集中厂拌法时宜增加0.5%，采用路拌法施工时宜增加1%。

以配合比设计的结果为依据，综合考虑施工过程中的气侯条件，对水泥稳定材料，含水率可增0.5%-1.5%。

经实验后，原材料采用水泥强度等级为42.5r的普通硅酸盐水泥；

粒径为5-20mm、20-37.5mm两级配的再生粗骨料；

粒径为5-20mm、20-37.5mm两级配的原生粗骨料；

0-5mm原生石粉与再生石粉。

按照上述试验室提供的配合比报告，拟建试验段对其配比进行验证从而指导现场实际施工，待摊铺完成后，对其水泥含量及压实度进行检测，结果如下：

5%水泥稳定再生骨料混合料：灰剂量满足要求（5.09％）；回弹模量≥1500mpa；弯沉值≤28.4（0.01mm）；压实度≥98%（灌砂法或灌水法），7d龄期无侧限抗压强度为2.5～3mpa；

4%水泥稳定再生骨料混合料：灰剂量满足要求（4.07％）；回弹模量≥1300mpa；弯沉值≤110.6（0.01mm）；压实度≥97%（灌砂法或灌水法），7d龄期无侧限抗压强度为2.5～3mpa。

各项指标均满足要求。