王致博 赵韬
中国建筑第八工程局有限公司南方公司?广东省 深圳市 518038
摘要：水泥混凝土路面具有强度高、刚度大、荷载扩散能力强、稳定性好等特点,与沥青路面相比,其施工简单、取材方便、性比高。因此,在我国高等级公路、干线公路,尤其是地方道路得到广泛应用,但致命弱点是损坏后修复困难。由于路基、路面受力体系的特殊性,传统的修补方法或加铺技术已不能很好的解决旧路面面临的复杂结构问题。水泥混凝土路再生利用技术的应用，成为解决水泥混凝土路复杂的结构和受力问题的最有效的技术手段。
关键词：水泥混凝土旧路；改造；废旧混凝土；资源化；再
生利用；技术
1、废旧混凝土资源化再生利用的重要意义
水泥混凝土碎石化再生利用技术符合节约型社会的发展需要、工程造价低。经过碎石化技术改造的旧水泥混凝土不需清除,可以直接用做新路的基层,既节约了层的材料,又节约了资金,减少了浪费,符合国家可持续发展战略决策。符合环境保护的发展需要。经过碎石化改造的水泥混凝土不需清除,避免了大量白色垃圾的产生,避免了沿途植被的破坏,有利于保护沿途的生态平衡。符合以人为本的理念与传统的旧路改造技术相比,具有施工周期短、交通封闭时间短,把影响人们的通行减小到最底程度。
2、水泥混凝土旧路改造再生混凝土基本性能研究
砼配合比和再生骨料的性能会影响再生砼的各项性能。相同条件下，它的力学性能、变形性能、耐久性能、和易性等性能低于普通砼，使得再生砼结构性能较普通砼结构有不同程度地降低。 2.1再生混凝土的和易性
影响再生混凝土和易性的因素主要有：再生骨料取代率以及水胶比。再生骨料表面粗糙，孔隙率大，导致吸水率增加，在相同条件下，塌落度会比普通混凝土的小。且随着再生骨料的增加，塌落度会逐渐降低。其次，同天然骨料混凝土类似，相同条件下，水胶比越大塌落度越大。
2.2再生混凝土的力学性能
再生骨料破碎方法、骨料替代率、原生砼的强度等级以及再生砼的配合比等对再生砼的强度都有一定程度的影响。再生砼强度变化的规律性较差，主要是因为原生砼的强度等级、使用环境各不相同，再加上破碎工艺也有差异。以下是相关研究人员得出的结论：
（1）一般情况下，如果所采用的混凝土设计配合比相同的情况下，配制的再生混凝土比天然骨料混凝的抗压强度要低，其主要原因是再生骨料与新、旧水泥浆之间结合比较弱。
（2）有关试验结果表明，原生砼强度对再生砼抗压强度有一定的影响，一般是会随着原生砼的强度下降而降低。
（3）随再生骨料用量的增加再生混凝土的抗压强度而降低，当水胶比相同时，再生骨料取代天然骨料的替代率在30%以内时，再生混凝土的抗压强度降低程度比较小，此后，再生混凝土的抗压强度会随着替代率的增加而降低。再生混凝土的强度也会随着水胶比的降低而减轻。
（4）邢振贤等实验证明，和配合比相同的天然骨料砼相比较，全部采用再生骨料配制的再生砼，抗压强度、抗拉强度、抗折强度都会降低约10%左右。
（5）相比同配合比的天然骨料砼，再生砼抗拉强度会有所降低，但降低幅度会随着龄期的增长而逐渐减小。
（6）相比同配合比天然骨料砼的情况下，全部采用再生骨料配制的再生砼抗折强度一般要下降10%至25%左右。但一般都可以达到4～5MPa，能够满足工程需求。水胶比对再生砼抗折强度有很大关系，基本成正比例关系，同时抗折强度也会随着再生砼抗压强度的增大而线性增大。
2.3再生混凝土的耐久性
有关研究表明，同比天然骨料砼来说，再生砼抗裂性能较好，但抗渗性、抗硫酸盐侵蚀性、抗冻融性、抗磨性则不及天然骨料砼。在再生砼中掺入适量的粉煤灰，可以在一定程度上改善其抗渗性和抗硫酸盐侵蚀性，通过降低水胶比则可以提高其抗冻融性。
3、水泥混凝土旧路改造中废旧混凝土资源化再生利用技术
3.1水泥混凝土路面现场破碎方法
常规的破碎方式有人工凿除、长臂挖掘机、撞碎式破碎机、拍打锤等。旧的路面破碎后要及时的进行压实,并作为新路面或者底层再生利用。破碎后的路面要满足一定的要求：1)旧水泥混凝土板破碎后要在平面上保持强度均匀；2)结构镶嵌要合理,具有一定的强度;3)破碎后的路面进行压实时要加强施工工艺;4)破碎的路面要粒径级配良好,不能有应力集中的现象发生。旧混凝土路面现场破碎技术主要包括多锤头碎石化技术、板式打裂压稳工艺、冲击压实技术、小型机械破碎技术。
3.2水泥混凝土路面工厂破碎再利用技术
当混凝土路面出现大量病害,如错台、翻浆等破坏;路面出现面板开裂、断板、下沉需要大面积修补;公路旁边有敏感的建筑和设备,不能经受地面的振动;路面受到净空限制时可以考虑采用工厂式的破碎再利用技术。
工厂式破碎首先将旧路面破碎成可以搬运的小块,集中运往料场进行加工,经过破碎处理、剔筋、筛分得到再生集料。再生的集料由于和天然集料有很大的不同,在使用前要严格检测集料的级配状况以及压碎值、洛杉矶磨耗、吸水率、结晶含水量等是否满足规范要求。
3.3再生利用技术选择
旧水泥混凝土路面再生利用宜选择就地再生利用技术。当施工条件受限时,也可选择集中破碎再生方案。断板率不小于5%时,不宜采用再生利用技术;断板率大于5%且小于80%时,宜采用就地碎石化再生利用技术;断板率小于20%,且脱空率不大于10%时,也可采用就地发裂再生利用技术。旧路面地下水位深度小于1m或路基含水率超出最佳含水率4%时,不宜采用冲击压裂技术。
3.4就地碎石化施工
3.4.1一般要求
就地碎石化施工技术应根据设计文件编制施工组织设计,合理选择就地碎石化设备。遇雨(雪)天气,不宜进行就地碎石化施工,已破碎而未施工封层的路段宜采取防排水措施。就地碎石化施工之前,应通过试验路确定施工参数及工艺流程,并在施过程中严格执行。就地碎石化的施工现场交通控制应严格按照《公路养护安全作业规程》GH30-2015)的要求执行,保障施工安全。未封闭施工路段应制定交通管制及分流措施,未施工封层的已破碎路段不得开放交通。应合理安排作业时间,减少噪声与振动对周边环境的影响。
3.4.2设备要求
（1）设备基本性能要求
多锤头碎石化施工采用多锤头破碎机(MHB)和型单钢轮振动压路机，共振碎石化施工采用共振破碎机和单钢轮振动压路机。
（2）设备主要技术参数要求
多锤头破碎机(MHB)各锤头应能独立工作，提升高度应能自由调节；当多个锤头同时工作时，各锤头应能交替间隔落地。Z型单钢轮振动压路机的自重不宜小于12t，Z型钢箍的间距宜为7cm±1cm，高度宜为2.5-3cm，宽度不宜小于1cm。设备主要性能参数见下表：
多锤头破碎机主要性能参数表
.png)
共振碎石机宜采用高频低幅类，设备主要性能参数如下表：
3.4.3施工准备
（1）就地碎石化施工前应熟悉工程的设计文件,收集现场资料,核实工程数量,按工期要求、施工难易程度、气候条件等编制施工组织计划。（2）落实仪器、设备,并进行调试校核。（3）修复和疏通既有排水系统,按设计要求完成路面排水系统施工。清理原有边沟或增设边沟,以保证明流排水及渗透排水。在碎石化施工及其后的运营过程中,应确保路面不积水,明流排水应通畅快捷,渗透排水应不堵塞、不倒灌。除在凹形竖曲线底部、平曲线超高段的低边及现有混凝土板块明显唧泥等排水不畅的路段,应增设横向排水盲沟。在构造物迎水一端也应增设横向排水盲沟。排水系统宜在碎石化施工前两周投入正常运行。（4）应清除旧路面上的沥青混合料修补材料。就地碎石化施工前,应先清除所有需要破碎的混凝土板块上存在的沥青加铺层和沥青表面修补材料。（5）路基软弱路段的处理：在旧水泥混凝土板破碎之前,应按设计要求对出现严重病害的软弱路段进行修复处理。清除翻浆等不稳定部位的旧水泥混凝土路面板，开挖基层或路基直至稳定层。在挖除部位换填碎石等材料,顶面高程应与破碎混凝土板底相同。挖除与未挖除的过渡位置应采用与加底层相同的混合料,回填料应进行摊铺和压实,最小控制尺寸应不小于全车道宽和1.2m长,以保证压实效果。
4、结束语
在水泥混凝土旧路改造中，废旧混凝土资源化再生利用，混凝土价格便宜、力学性能稳定、耐久性好、适应范围广，这些优势决定了它在水泥混凝土旧路改造中市场所占据的地位，后期的应用将会越来越广泛。
参考文献：
[1]破碎方法对再生粗骨料性能的影响[J].刘纪峰,张会芝.三明学院学报.2015(02)
[2]废弃混凝土再生利用技术的研究进展[J].王程,施惠生.材料导报.2010(01)