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摘要:近几十年来,我国经济发展取得了巨大成就,人民的基本生存需求得到了满足。从此,人们开始关注生活质量,追求绿色的生活环境和健康的生活方式。在此背景下,节能环保、可持续发展成为全社会关注的热点。在传统的道路工程施工中,会产生大量的建筑垃圾,而废弃混凝土就是其中之一。这种环保现象已经引起了业界和国家的关注。因此,利用废弃混凝土形成绿色环保的再生混凝土技术得到了广泛的研究和应用。本文研究了绿色环保再生混凝土在道路工程中的应用,对后续相关技术研究和工程应用具有一定的指导作用。
关键词:绿色环保型;再生混凝土;道路工程;应用研究
1绿色环保型再生混凝土的性能特点
1.1力学性能
混凝土材料在道路工程中的应用特点要求混凝土材料必须具有一定的承载力,这主要体现在其力学性能上。对于绿色环保混凝土,其力学性能与再生骨的破碎方法、废弃混凝土的强度、水胶比和特定的施工环境有关。再生混凝土强度越大,即再生混凝土强度越大,再生混凝土强度越大。
1.2和易性
绿色环保再生混凝土的和易性与再生骨料的取代率和水胶比有关。与普通混凝土相比,再生混凝土被废弃混凝土破碎重塑,再生骨料表面粗糙,其吸水性能优于普通混凝土。因此,再生混凝土的坍落度小于普通混凝土和再生混凝土。具体而言,再生混凝土的坍落度与再生骨料的含量成反比,即再生骨料越少,再生混凝土的坍落度越大。此外,再生混凝土的坍落度与其水胶比成正比,即水胶比越小,再生混凝土的坍落度越小。
1.3耐久性
耐久性是所有混凝土材料的重要性能指标,它决定了混凝土材料的恶劣使用环境和混凝土的使用寿命。一般情况下,再生混凝土的抗裂性能优于相同条件下的两种混凝土材料,但其抗冻融性和抗渗性不如普通混凝土材料。我们一直希望混凝土材料的耐久性越高,其正常使用寿命越好。对于再生混凝土,掺加粉煤灰可以提高混凝土的抗渗性,降低水胶比可以提高再生混凝土的抗冻融性能。然而,提高再生混凝土的性能必然导致其制备成本的增加。这就要求建设者根据道路工程的应用要求和造价选择最佳的平衡点。
2再生混凝土在道路工程中应用现状及存在问题
2.1再生混凝土应用在道路工程的应用现状
混凝土材料是道路工程施工过程中应用最广泛、使用最广泛的材料。随着我国公路工程和市政道路工程的大力建设,引发了自然资源、可持续发展、环境保护等一系列问题。再生混凝土用于道路建设有两个前提条件:(1)道路工程的连续施工需要大量的混凝土材料,不可避免地会消耗大量的自然资源;(2)旧路拓宽改造后,会出现大量的废弃混凝土。这些废弃混凝土在处理过程中不仅占据了巨大的空间,而且造成了一定程度的环境污染。以上两点不符合绿色可持续发展的基本国策,这就导致了在道路工程中使用再生混凝土的必要性,以保证道路工程的可持续发展。
目前,越来越多的道路工程在施工过程中开始使用再生混凝土。当道路工程路面超过一定的使用时间后,沥青混凝土或水泥混凝土的力学性能会随着时间的推移而恶化,或者路面上的交通量超过设计水平,从而导致路面损坏。当混凝土路面需要修补时,通常先破坏原有的混凝土路面,再修补基层,最后再铺碾压混凝土。
2.2再生混凝土在道路工程应用中存在的问题
(1)再生混凝土的研究力度不够
由于我国经济发展水平的限制和相关试验条件的落后,以及再生混凝土加工条件的复杂性,与发达国家对再生混凝土的研究相比,目前对再生混凝土的研究还不够深入,有一定程度的滞后。然而,随着国家绿色可持续发展战略的提出,再生混凝土性能的研究必须摆在道路工程建设的重中之重。
(2)再生混凝土应用没有明确的规范
目前,有关再生混凝土在道路工程建设中应用的规范和标准相对保守。再生骨料的级配标准和适用范围没有具体规定。同时,再生混凝土施工也缺乏质量控制和检验措施,对再生混凝土在道路工程中的应用和推广有一定影响。
2.3再生混凝土在道路工程中的发展方向
为了使再生混凝土在道路工程中的应用更加经济可行,必须提高再生混凝土的强度和耐久性。聚丙烯纤维可用于再生混凝土的增强改性。
具体研究方向有三个:
(1)研究在道路工程中的再生混凝土添加聚丙烯纤维后,其单轴抗压强度的变化;
(2)研究在道路工程中的再生混凝土添加聚丙烯纤维后,其抗拉强度和临界裂缝宽度的变化;
(3)研究在道路工程中的再生混凝土添加聚丙烯纤维后,其长期抗裂性能的影响。
3再生混凝土应用在道路工程中的效益
3.1准备工作
(1)施工开始前先对现场环境做全面调查,清除所有可能妨碍施工正常进行的障碍,如树木与隔离带等。
(2)对于本次循环施工无法修复的原路面病害,应在循环施工开始前进行有效的预处理。对于不同类型的病害,应采取不同的处理方法:(1)对于破碎松散的,如果深度大于再生施工的最大深度,则应进行开挖处理;(2)对于变形,根据施工深度,如果变形深度超过30cm,再生施工前需进行铣刨;(3)对于裂缝,应首先确定裂缝产生的原因。如果确定裂缝对再生施工有影响,应在开始回收施工前进行适当处理。
(3)利用铣刨机在行车方向上对既有伸缩缝进行铣刨,前、后端分别铣刨1~2m和2~5m,铣刨的深度和再生施工最大深度一致,在再生施工中利用新混合料进行铺筑。
(4)在正式施工前,应通过试验段的施工来确定工艺的可行性。试验段长度应大于200m,且应具有代表性。根据试验段施工成果,适当调整施工方案,确保再生施工效果。
3.2路面清扫与画线
施工前,应仔细清理路面,防止杂物、垃圾混入混合料中,然后在再生施工宽度外划出标线。原路面的边线也可直接作为再生施工的基线,以保证边缘的美观和平直。
3.3原道路路面加热
循环施工前,必须对原路面进行加热,否则在耙土过程中会损坏骨料,影响再生施工质量。同时,还要防止沥青因加热温度过高而过早老化。具体加热温度根据以往工程经验确定。加热宽度在铣削范围的基础上两侧加宽20cm。
3.4原道路路面耙松
耙土时,深度应保持均匀。如必须改变深度,应逐渐改变,不得突然改变。通过耙削,地表可以有良好的粗糙度,为后续的再生施工创造了良好的条件。耙土完成后,表面温度应在70℃以上。
3.5喷洒再生剂
再生剂采用专用装置喷洒,其行走应与搅拌设备保持联动,并能实现自动控制,即按设计用量精确喷洒。在喷洒再生剂之前,还应加热。加热温度应按不破坏其功能的最高温度控制。通过加热可以改善其流动性,使其与沥青充分结合。此外,再生剂的实际用量应根据研磨深度及其变化进行调整。
3.6拌和与摊铺
再生剂喷洒完成并检查确认符合要求后,用再混合机进行混合,使其保持均匀。然后用摊铺机均匀摊铺混合料。摊铺机应以1.5~5.0m/min的速度运行,必须保证摊铺表面的均匀性,防止离析、裂缝和擦伤。施工过程中,安排专人跟踪检查摊铺情况。发现问题应立即处理。根据再生层的厚度,适当调整熨平板的功率。摊铺后的混合料可以达到良好的初始密度,并通过振动熨平板减少热损失。混合料温度应严格控制在120~150℃范围内。
3.7碾压
混合料摊铺后,应及时用压路机碾压。有两种类型的压路机,双钢轮压路机和轮胎压路机。压路机应跟在前面的摊铺机后面,但要注意防止与摊铺机碰撞。采用双钢轮压路机碾压时,为防止混合料与滚轮粘结,可在表面喷洒适量的水,并按避免粘着的原则控制水量,不得产生过多的水;但在使用轮胎压路机时用于轧制时,一般不需要喷水。小压路机不能使用的地方,可采用人工碾压。
结束语
随着我国工程建设的不断发展,绿色环保将成为其重要要求和特点之一。因此,有必要对再生混凝土技术进行研究,加快再生混凝土在道路工程中的大规模应用,为道路工程建设绿色节能可持续发展提供支持。
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