基于隧道弃渣的水稳料试样制备及评价方法与流程

本发明涉及水稳料领域，具体涉及基于隧道弃渣的水稳料试样制备及评价方法。

背景技术：

1、公路路面结构一般由面层、基层、底基层及垫层等组成。其中基层主要分为水泥稳定土、石灰稳定土、水泥石灰综合稳定土及石灰工业弃渣稳定土。在4类稳定土中，水泥稳定土中的水泥稳定碎石因其具有良好的透水性及强度特性被广泛应用。

2、由于水泥稳定碎石的主要原料是砂石骨料，致使公路修建过程中的砂石消耗量巨大, 利用工程建设过程中产生的可用弃渣来替代部分天然砂石骨料，不仅部分解决了地材缺乏等问题，同时也部分解决了渣场占地等环保问题。目前，实验室通过弃渣成分、微结构、微孔隙特征的微观分析和物理力学参数宏观测试分析，系统研究不同类别弃渣用于制作水稳料的可行性。

3、实验室对弃渣细集料配制的水稳料的主要性能进行测试分析，得到水稳料试样的评价结论。然而在大量的试样制备及评价测试分析中，操作麻烦，计算误差较大，没有一个快速制备试样，并快速评价，得到评价结论的方法。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提供基于隧道弃渣的水稳料试样制备及评价方法，通过闷料、加水泥拌合、静压压实、脱模等过程，快速制备试样；并通过单轴压缩试验快速得到评价结论。

2、第一个发明目的，基于隧道弃渣的水稳料试样制备方法，包括以下步骤：

3、步骤1，称取粗细集料放入盆中，加水拌合均匀，得到混合料；

4、步骤2，将混合料通过调节装置倒入塑料袋中，其中，调节装置包括两个相互平行的连接杆，连接杆上垂直套装有第一调节杆和第二调节杆，第一调节杆和第二调节杆之间设置有若干塑料袋，第一调节杆和第二调节杆之间设置有调节机构，所述调节机构使第一调节杆和第二调节杆之间的距离缩短或增长，使塑料袋打开或密封；混合料装入第一调节杆和第二调节杆之间的塑料袋中，通过调节机构使塑料袋系紧密封进行闷料；

5、步骤3，闷料4h后，将混合料倒入盆中，加入水泥和水拌合均匀，并进行压实制样，制样完成后，脱模将试样脱出；

6、步骤4，将脱模后的试样通过调节装置密封在塑料袋中，将调节装置转移至养护箱中养护，得到试样。

7、其中，步骤3中，制样完成后，至少两小时后将试样及模具放在脱模机上将试样脱出。

8、步骤4中，试样养护前，获取试样质量m1；养护后获取试样质量m2，通过m1和m2获取试样的质量损失量x，舍弃质量损失量x大于20 g的试样。标准养护的温度为20℃±2℃，标准养护的湿度为≥95%。试样的级配为c、水泥掺量为6%、龄期为28 d。

9、优选的，本发明的试样的粗细集料包括粗骨料和细骨料，其中，粗骨料的压碎值小于22%，针片状含量小于18%，粉尘含量小于1.2%。细骨料通过弃渣破碎制备，细骨料的公称粒径为0-4.75mm。

10、在此基础上，由于在制备过程中，需要将试样套上塑料袋，在操作过程中，需要操作人员一一进行操作，操作麻烦且效率低下，为了进一步的提高试样制备的效率，本发明还包括调节装置，所述调节装置包括两个相互平行的连接杆，连接杆上垂直套装有第一调节杆和第二调节杆，第一调节杆和第二调节杆之间设置有若干塑料袋，第一调节杆和第二调节杆之间设置有调节机构，所述调节机构使第一调节杆和第二调节杆之间的距离缩短或增长，使塑料袋打开或密封。

11、第一调节杆和第二调节杆能够在两个连接杆上移动，当第一调节杆和第二调节杆的距离增长时，塑料袋的开口打开，操作人员可直接将试样装入塑料袋中，然后调节机构使第一调节杆和第二调节杆之间的距离缩短，第一调节杆和第二调节杆相互接触，将塑料袋的开口密封。

12、更进一步的，调节装置可以放置在养护箱中，更便于操作使用。其中，养护箱中从上到下依次设置有若干放置板，放置板上设置有两个放置槽，两个连接杆上均设置有连接块，两个连接块分别位于两个放置槽中，且能够在放置槽中滑动；放置板上设置有伸缩杆，所述伸缩杆用于带动连接块在放置槽中滑动，使第一调节杆和第二调节杆位于养护箱内或外。

13、当需要将试样放置在塑料袋中时，伸缩杆带动连接块在放置槽中滑动，使第一调节杆和第二调节杆位于养护箱外，然后通过调节机构调节第一调节杆和第二调节杆之间的距离，首先使第一调节杆和第二调节杆之间的距离增长，塑料袋的开口打开，将试样放置在塑料袋中，然后调节调节机构使第一调节杆和第二调节杆之间的距离缩短，塑料袋的开口密封。最后伸缩杆缩短，连接块在放置槽中滑动，使第一调节杆和第二调节杆位于养护箱内，并将装在塑料袋中的试样一起放置在养护箱中，便于快速制样。

14、通过上述制备方法制备好试样后，基于隧道弃渣的水稳料试样的评价方法，评价方法包括以下步骤：

15、在到达要求龄期前一天将试样从养护箱里取出，并将其浸泡在水中，水面超出试样顶面2.5 cm以上；

16、将其从水中取出擦干表面水分，放在压力机上进行单轴压缩试验，得到试样加载过程中的应力应变曲线；

17、通过试样的应力应变曲线得到试样的单轴抗压强度和弹性模量；

18、通过单轴抗压强度和弹性模量进行方差分析，并通过方差分析得到评价结论。

19、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

20、本发明基于隧道弃渣的水稳料试样制备及评价方法，本发明能够快速制备试样，并且制备试样后，能够通过单轴压缩试验快速得到评价结论，提高操作使用效率。

技术特征：

1.基于隧道弃渣的水稳料试样制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于隧道弃渣的水稳料试样制备方法，其特征在于，步骤4中，试样养护前，获取试样质量m1；养护后获取试样质量m2，通过m1和m2获取试样的质量损失量x，舍弃质量损失量x大于20 g的试样。

3.根据权利要求1所述的基于隧道弃渣的水稳料试样制备方法，其特征在于，步骤4中标准养护的温度为20℃±2℃，标准养护的湿度为≥95%。

4.根据权利要求1所述的基于隧道弃渣的水稳料试样制备方法，其特征在于，步骤3中，制样完成后，至少两小时后将试样及模具放在脱模机上将试样脱出。

5.根据权利要求1所述的基于隧道弃渣的水稳料试样制备方法，其特征在于，粗细集料包括粗骨料和细骨料，其中，粗骨料的压碎值小于22%，针片状含量小于18%，粉尘含量小于1.2%。

6.根据权利要求4所述的基于隧道弃渣的水稳料试样制备方法，其特征在于，细骨料通过弃渣破碎制备，细骨料的公称粒径为0-4.75mm。

7.根据权利要求1所述的基于隧道弃渣的水稳料试样制备方法，其特征在于，步骤4中，试样的级配为c、水泥掺量为6%、龄期为28 d。

8.根据权利要求7所述的基于隧道弃渣的水稳料试样制备方法，其特征在于，养护箱（8）中从上到下依次设置有若干放置板（9），放置板（9）上设置有两个放置槽（10），两个连接杆（1）上均设置有连接块（11），两个连接块（11）分别位于两个放置槽（10）中，且能够在放置槽（10）中滑动；放置板（9）上设置有伸缩杆，所述伸缩杆用于带动连接块（11）在放置槽（10）中滑动，使第一调节杆（2）和第二调节杆（3）位于养护箱（8）内或外。

9.基于隧道弃渣的水稳料试样的评价方法，其特征在于，包括权利要求1-8任一所述的制备方法制备的试样，所述评价方法包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了基于隧道弃渣的水稳料试样制备及评价方法，涉及水稳料领域，称取粗细集料放入盆中，加水拌合均匀，得到混合料；将混合料倒入塑料袋中，将袋口系紧进行闷料；闷料4h后，将混合料倒入盆中，加入水泥和水拌合均匀，并进行压实制样，制样完成后，脱模将试样脱出；将脱模后的试样套上塑料袋，并转移至养护箱中养护，得到试样。本发明能够快速制备试样，并且制备试样后，能够通过单轴压缩试验快速得到评价结论，提高操作使用效率。

技术研发人员：张洪波,何明静,黄河,申瑞灿,张星,聂健行,张兆敏,张重阳,范文超,毛毅,毛明杰,赵稳舟
受保护的技术使用者：中铁二十三局集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29