再生骨料水工沥青混凝土配合比参数设计方法和制备方法

本发明属于建筑材料，具体涉及再生骨料水工沥青混凝土配合比参数设计方法，还涉及再生骨料水工沥青混凝土的制备方法。

背景技术：

1、随着我国水利事业的快速发展，水利工程的旧混凝土建筑物拆除，也造成大量的建筑垃圾，这些建筑垃圾乱堆乱放占用了大量的土地，污染了水源，也污染了周边环境，特别是一些有害的垃圾，对人体的健康造成很大的危害，对人居环境带来不良影响。因此，水利工程发展建筑垃圾再生骨料，推广建筑垃圾在水利工程上的应用，有利于解决废弃旧混凝土的问题，便于节约天然骨料资源，减少废弃混凝土的清运和处理费用。目前对于这些废弃水工建筑物的再利用，常用的方法是利用机械方法转化为再生骨料，这样会产生更多的建筑垃圾，且现有的正交试验方法带来配合比试验过程过于繁琐。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供再生骨料水工沥青混凝土配合比参数设计方法，对再生骨料进行利用，减少建筑垃圾的数量。

2、本发明的另一目的是提供再生骨料水工沥青混凝土的制备方法。

3、本发明所采用的第一个技术方案是，再生骨料水工沥青混凝土配合比参数设计方法，具体按照以下步骤实施：

4、步骤1、确定原料骨料、沥青；

5、步骤2、选择不同级配指数；

6、步骤3、根据原料骨料、沥青、不同级配指数确定配合比。

7、本发明的特点还在于：

8、原料骨料包括再生粗骨料、天然粗骨料、细骨料、矿粉，各成分占比为：

9、

10、原料骨料中最大骨料粒径为19mm。

11、沥青为克拉玛依70号沥青。

12、沥青含量根据相关标准规定和工程要求确定。

13、步骤2具体过程为：根据骨料在孔径di的通过率、沥青通过率、骨料最大粒径，确定级配指数。

14、级配指数的表达式为：

15、

16、式中：di为筛孔尺寸，是筛子的大小确定；pi为筛孔为di筛上的总通过率，是需要通过过筛得出；p0.075填料用量，％；d为骨料最大粒径；r为级配指数。

17、步骤3具体过程为：将得到的原料骨料、沥青、不同级配指数通过试验方法进行选择，根据规范选择几组配合比，制作马歇尔试件，通过力学试验和防渗试验确定最适配合比。

18、本发明采用的第二个技术方案是：再生骨料水工沥青混凝土的制备方法，按照再生骨料水工沥青混凝土配合比参数设计方法得到的配合比制备水工沥青混凝土，具体过程为：将所需量的沥青加入到加热设备中，待沥青熔化后，将预先称好的改性剂加入到熔化的沥青中，充分搅拌均匀，将原料骨料加入到沥青中，搅拌均匀，再冷却，即得再生骨料水工沥青混凝土。

19、改性剂是浓度为10％的水玻璃、浓度为12％的硅烷偶联剂。

20、本发明的有益效果是：

21、本发明再生骨料水工沥青混凝土配合比参数设计方法，该种再生混凝土配合比设计参数能够保证所需要的强度、坍落度和流动度及其经时损失、耐久性等高性能，能为混凝土结构、钢筋混凝土结构和钢-混组合结构等结构提供所需要的再生混凝土。

22、本发明再生骨料水工沥青混凝土的制备方法，有利于促进再生混凝土合理、广泛地应用以及建筑-资源-环境可持续地发展，从根本上解决我国建筑垃圾存在的问题；同时也可以促进建立健全适合我国实际情况的建筑垃圾综合处置系统，另外也促进了我国的科技进步、经济建设、环境和社会发展，均具有重要的理论意义和实用价值。

技术特征：

1.再生骨料水工沥青混凝土配合比参数设计方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

2.根据权利要求1所述再生骨料水工沥青混凝土配合比参数设计方法，其特征在于，所述原料骨料包括再生粗骨料、天然粗骨料、细骨料、矿粉，各成分占比为：

3.根据权利要求1所述再生骨料水工沥青混凝土配合比参数设计方法，其特征在于，所述原料骨料中最大骨料粒径为19mm。

4.根据权利要求1所述再生骨料水工沥青混凝土配合比参数设计方法，其特征在于，所述沥青为克拉玛依70号沥青。

5.根据权利要求1所述再生骨料水工沥青混凝土配合比参数设计方法，其特征在于，所述沥青含量根据相关标准规定和工程要求确定。

6.根据权利要求1所述再生骨料水工沥青混凝土配合比参数设计方法，其特征在于，步骤2具体过程为：根据骨料在孔径di的通过率、沥青通过率、骨料最大粒径，确定级配指数。

7.根据权利要求4所述再生骨料水工沥青混凝土配合比参数设计方法，其特征在于，所述级配指数的表达式为：

8.根据权利要求1所述再生骨料水工沥青混凝土配合比参数设计方法，其特征在于，步骤3具体过程为：将得到的原料骨料、沥青、不同级配指数通过试验方法进行选择，根据规范选择几组配合比，制作马歇尔试件，通过力学试验和防渗试验确定最适配合比。

9.再生骨料水工沥青混凝土的制备方法，其特征在于，按照权利要求1-8任意一项所述再生骨料水工沥青混凝土配合比参数设计方法得到的配合比制备水工沥青混凝土，具体过程为：将所需量的沥青加入到加热设备中，待沥青熔化后，将预先称好的改性剂加入到熔化的沥青中，，充分搅拌均匀，将原料骨料加入到沥青中，搅拌均匀，再冷却，即得再生骨料水工沥青混凝土。

10.根据权利要求9所述再生骨料水工沥青混凝土的制备方法，其特征在于，所述改性剂是浓度为10％的水玻璃、浓度为12％的硅烷偶联剂。

技术总结
本发明公开了再生骨料水工沥青混凝土配合比参数设计方法，该种再生混凝土配合比设计参数能够保证所需要的强度、坍落度和流动度及其经时损失、耐久性等高性能，能为混凝土结构、钢筋混凝土结构和钢‑混组合结构等结构提供所需要的再生混凝土。本发明再生骨料水工沥青混凝土的制备方法，有利于促进再生混凝土合理、广泛地应用以及建筑‑资源‑环境可持续地发展，从根本上解决我国建筑垃圾存在的问题；同时也可以促进建立健全适合我国实际情况的建筑垃圾综合处置系统，另外也促进了我国的科技进步、经济建设、环境和社会发展，均具有重要的理论意义和实用价值。

技术研发人员：董静,丁裕雪,刘云贺,于成洋,宁致远,李炎隆,陈亮亮
受保护的技术使用者：西安理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15