再生建筑材料在市政工程项目中的利用

发表时间:2020/7/3   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:杨文硕
[导读] 摘要:随着我国基础设施建设的不断发展,基础建设投入的不断增加,建筑材料在工程应用中暴露出的材料短缺、资源消耗量大的问题日益凸显。
        北京市绿化隔离地区基础设施开发建设有限公司
        摘要:随着我国基础设施建设的不断发展,基础建设投入的不断增加,建筑材料在工程应用中暴露出的材料短缺、资源消耗量大的问题日益凸显。结合我国建筑垃圾产量的不断增加,建筑垃圾资源化利用的问题承待解决,本文通过建筑垃圾材料在保障房配套市政工程项目中的应用,检测不同级配再生碎石骨料配合比情况下的无压实度和侧限抗压强度,并进行分析,实验表明,混凝土集料类建筑垃圾能够满足市政道路路基材料性能要求,对建筑垃圾的资源化利用提供了依据。
        关键词:建筑垃圾;市政道路;抗压强度。
        0 引言
        随着人们生活水平的提高,房屋拆除、修建、装修等活动越来越频繁,各环节都会产生大量的建筑垃圾,约占城市垃圾总量的30%[1]。这些垃圾废料严重污染了城市环境,据统计截止2020年,我国城市建筑垃圾存量高达20亿吨,每年新增建筑垃圾超过3亿吨。如不及时处理和利用,将给环境带来较大污染。在中国,保障房配套市政道路材料需求量大,而道路基层和底基层对材料性能要求不高,就地利用拆迁产生的建筑垃圾,加以处理便能变废为宝,满足市政工程建设的同时,降低资源消耗和工程项目建设的资金成本。
        建筑垃圾再生料内部组成成分复杂,砖、混凝土、砂浆等含量很不均匀,学院派试验室试验确定的参数(如最大干密度、最佳含水量、抗压强度等)离散性较大[2],本文从实际应用出发,基于国家相关规范选择有相应资质的工程实验室,开展实体工程试验和现场试验工作,将砖混结构混合再生料应用于城市保障房配套市政道路底基层,对建筑垃圾应用于市政道路基层技术进行了有益的尝试。
        1 工程概况
        北京市朝阳区某棚户区改造安置房配套市政道路工程项目,工程项目包括道路A、B两条道路。工程量包含道路工程、雨水工程、污水工程、给水工程、再生水工程。道路A主线长度476m,规划宽度25m;道路B主线长度476m,道路规划宽度为45m。从响应政府号召和降低成本的角度,道路A、B底基层均选用了再生建筑材料。道路A、B横断面如图1、图2、图3所示。
       
        图1 道路A综合横断面
        图2 道路B综合横断面
        2 原材料
        2.1现行政策
        根据建材行业标准JC/T 2281-2014《道路用建筑垃圾再生骨料无机混合料》和北京市地方标准DB11/T 999-2013《城镇道路建筑垃圾再生路面基层施工与质量验收规范》中规定“再生砖瓦类无机混合料(棚改拆迁建筑垃圾)可用于城镇道路路面的底基层以及次干路、支路及以下道路的路面基层”[3-4]。因此在本项目中路面基层选用了石灰粉煤灰稳定再生碎石骨料。
        2.2原材料性能
        为了保证无机结合料的质量和稳定性,原材料采用的Ⅲ级镁质生石灰和承德电厂粉煤灰,骨料选用了某建筑垃圾资源化处理中心破碎的级配再生碎石骨料(如图3所示),各单粒径在碎石中所占比例为15:30:30:25(20-25mm、10-20mm、5-10mm、0-5mm)。具体参数指标如表1,表2。
       
        图3 砖混级配再生碎石骨料
       
        表1 原材料性能介绍
        根据所用原材料确定4组配合比,经过击实试验、七天无侧限抗压强度试验,选
        根据JTG E42-2005《公路工程集料试验规程》中有关粗集料的技术要求,对该砖混再生骨料进行了各项指标测试,筛分结果见表2.
        表2 级配碎石性能指标
       
        计算得出该再生骨料各单粒径在碎石中所占比例为15:30:30:25(20-25mm、10-20mm、5-10mm、0-5mm)。根据各单粒径在碎石中所占比例求得合成级配见表3。
        表3 合成级配
       
        3方案比选
        原材料实验结果均满足要求,选择满足工程设计强度的最佳配合比,4组配合比分别为4:10:86;5:10:85;5:12:83;6:12:82,分别进行击实试验和7天无侧限抗压强度试验,结果如表4。
       
        根据4组配合比的各项指标试验结果来看,4:10:86和5:10:85七天无侧限抗压强度分别达到1.0MPa和1.3MPa。依据工程设计强度0.8MPa,生产配合比为4:10:86,最大干密度为1.733g/cm3 ,工程设计强度1.0MPa,生产配合比为5:10:85,最大干密度为1.734g/cm3。
        以上选用配比七天无侧限抗压强度平均值均满足下列评定公示要求:
        R≥Rc-1.645S
        Rc--平均值                    Rd--设计值
        Za--95%的保证率1.645         S---标准差
        4方案实施
        在项目实施中,道路A和道路B底基层采用再生骨料二灰施工,在道路路基施工过程中,再生骨料的均匀性进行控制,以保证其相应技术参数,满足道路工程所需要求。施工选用第三组配合比5:12:83,经监理见证现场取样,根据JTG E51-2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》规程试验,测得最佳含水率为14.8%,7天无侧限抗压强度试验为1.4MPa。高于道路设计指标0.8 MPa,试样满足工程质量标准要求。施工部位如图4所示。
       
        图4再生骨料二灰施工部位
        5结果与结论
        实验结果表明,砖混类再生建筑材料在原材料满足技术质量要求的情况下能够满足工程质量要求,但超出设计指标范围不多,若想直接使用在高等级道路中需要充分论证。由于市政道路设计指标较高速公路、高等级公路略低,给再生类建筑材料提供了使用的空间,同时在一定程度上降低了基础设施建设成本。建筑垃圾再生料投入至实际工程项目的案例还不是很多,还未发现砖渣再生料直接应用到是具体工程中的案例。建筑垃圾再利用仍需要更多的试验路段来验证,需要更详细、更全面地分析讨论试验路段、实际工程施工过程中建筑垃圾再生料的影响。建筑垃圾资源化利用是一个系统工程,涉及到生产、运输、处理、再利用各个环节,本文只对再利用情况进行阐述。再生建筑材料规范体系建立尚不完善,再生建筑材料的资源化利用有待进一步开发。
        参考文献:
        [1]蒋小花.浅析建筑垃圾在公路工程中的应用[J].工程技术,2012(14):64.
        [2]蒋麦林,李庆伟,等. 建筑垃圾再生料无侧限抗压试验研究[J].中国市政工程,2018(6):70-71.
        [3] JC/T 2281-2014《道路用建筑垃圾再生骨料无机混合料》
        [4]DB11/T 999-2013《城镇道路建筑垃圾再生路面基层施工与质量验收规范》
        [5]中华人民共和国交通部. JTGF10-2006 路面基层施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2006.
        [6]中华人民共和国交通部. JTJ051-2009 市政道路工程无机结合料稳定材料试验规程[S]
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