回收粉塵摻配水泥級配碎石干縮性能試驗研究

劉 景 東

(遼寧沈陽康平縣公路管理處瀝青拌合站，遼寧 康平 110500)

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·建筑材料及應用·

回收粉塵摻配水泥級配碎石干縮性能試驗研究

劉 景 東

(遼寧沈陽康平縣公路管理處瀝青拌合站，遼寧 康平 110500)

為了研究瀝青拌合站回收粉塵對水泥級配碎石干縮性能的影響，擬定質量分數為1%～5%粉塵摻量對其進行干縮試驗，并與基本型(0%粉塵)水泥穩定級配碎石進行對比分析，結果表明，小于3%的摻回收粉塵的水泥穩定碎石平均干縮應變變化小，建議摻量不大于3%。

回收粉塵，水泥級配碎石，干縮性能

瀝青的拌合是瀝青生產中的關鍵部分，瀝青拌合是指在瀝青拌合站將石料、瀝青、粉料、添加劑等按照一定的比例加工成為混合物，并且生成最終可以使用的瀝青混合料。然而在這個過程當中，產生大量的粉塵，并且由于瀝青的特殊屬性，這些粉塵自身都是較小的顆粒，直徑極小，通常粒徑小于0.075 mm，容易給環境造成極大的污染，并且還可能給機械設備造成破壞。本文以瀝青拌合站回收粉塵為試驗對象，代替礦粉摻合一定的水泥級配碎石展開研究分析，分析回收粉塵摻配水泥級配碎石干縮性能，從干縮角度分析粉塵合理的摻量，從而為回收粉塵提供指導依據。

1 干縮試驗設計

1.1 摻粉塵水泥穩定碎石級配設計

采用的是典型懸浮密實型穩定碎石混合料，配合比采用級配10 mm～20 mm碎石、5 mm～10 mm碎石、0 mm～5 mm碎石三檔集料進行配比設計。

根據《公路瀝青路面設計規范》中的相關規定，選取典型水泥穩定碎石級配范圍。本試驗中，集料來源為阜新宮八石場，為懸浮密集型集料。回收粉塵采用的是康平瀝青拌合站的回收粉塵；水泥選取普通硅酸鹽水泥。通過記錄每次篩上篩余量的質量和百分比來進行配合比計算。根據篩分試驗得出結果見表1。

表1 懸浮密實型穩定碎石集料級配設計

1.2 最大干密度和最佳含水率確定

擊實試驗主要用來測得試樣的最佳含水量和最大干密度，用于后期無機結合料試樣制作。不同粉塵摻量擊實試驗見圖1。

1)試驗依據：擊實試驗按照JTG E51—2009公路工程無機結合料穩定材料試驗規程中T 0804—1994無機結合穩定材料擊實試驗來操作。

2)試驗方法：分別對0%～5%粉塵摻量的混合料進行擊實試驗，同時在最佳含水率附近取5個～6個不同含水率，再按預定加水量和最佳配合比制備試樣。對每一組粉塵摻合水泥級配碎石取不同預加含水量為3%，3.5%，4%，4.5%，5%，6%進行六組擊實試驗，以得出不同粉塵摻量水泥級配碎石的最佳含水量和最大干密度，用于后期制作試件。

將干密度—含水量采用二次擬合，擬合方程分別計算出六組摻量的最大干密度和對應最佳含水量值，計算結果如表2所示。

表2 最大干密度和最佳含水量試驗結果

1.3 摻配回收粉塵水泥級配碎石干縮性能試驗

1)試驗依據：JTG E51—2009公路工程無機結合穩定材料試驗規程中T 0854—2009無機結合料穩定材料干縮試驗方法。

2)試驗方法：a.試件制備：按照JTG E51—2009公路工程無機結合料穩定材料試驗規程中T 0844—2009無機結合料穩定材料梁式制件方法制備。選取的梁式試件尺寸為100 mm×100 mm×300 mm。平行試件個數為3個。b.試件養生：依據JTG E51—2009公路工程無機結合穩定材料試驗規程中T 0845—2009無機結合料穩定材料養生方法，我們采用7 d標準養生。c.試驗操作：把養護好的試件豎直放到表面平整的桌面上，常溫條件下，讓試件中的水分自由蒸發，并測其失水率。由于水泥穩定碎石的失水收縮主要發生在觀測前期，后期逐漸趨于平緩，因此本次試驗的觀測時間為72 h。

本項目試驗方案為：將試件豎直放置在平整的地面上。同時用兩個千分表頂在試件表面進行觀測。這樣不但能對試件起到固定作用，同時還能測得試件的最大收縮量，將千分表位移的最大值作為試件的干縮應變。

試件養生齡期為7 d(養生齡期的最后1 d，試件泡水24 h)，養生結束后，將飽水后的試件表面水擦干。至無明顯水跡后稱取試件初始質量。將試件豎直放在表面平整的桌面上，由于骨架型級配水泥穩定碎石的細集料含量較少，因此在豎直放置時，應使其底部盡量平穩，可用玻璃片找平。試件安放好后，放置千分表，兩支千分表同時固定在一個試件的頂部，千分表固定好后，使小指針走動到較大數值，大指針數值歸0。對放置好的試件進行觀測，觀測時間間隔分別為2 h，2 h，4 h，4 h，12 h，24 h，24 h。

表3 干縮試驗結果

2 干縮試驗數據和試驗分析

2.1 試驗數據

干縮試驗結果見表3，平均干縮應變結果見表4，不同粉塵摻量水泥穩定碎石干縮應變對比折線見圖2。

表4 平均干縮應變結果

2.2 試驗分析及結論

不同粉塵摻量的水泥穩定碎石和未摻粉塵的水泥穩定碎石進行對比分析可得，1%，2%，3%摻回收粉塵的水泥穩定碎石平均干縮應變量增加了2.61%，4.93%，11.46%，而摻粉塵量4%和5%的摻回收粉塵水泥穩定碎石達到了19.74%以上，明顯4%和5%的增加得多，從抗干縮性的角度分析，小于3%的摻回收粉塵的水泥穩定碎石的平均干縮應變變化小，相對來說，若用于道路鋪筑，基層不會發生太大的干縮變形，引起干縮裂縫的可能較小。

3 結語

從抗干縮性的角度分析，小于3%的摻回收粉塵的水泥穩定碎石的平均干縮應變變化小，相對來說，若用于道路鋪筑，基層不會發生太大的干縮變形，引起干縮裂縫的可能較小。摻合一定數量的粉塵水泥穩定碎石可以在滿足路面性能要求的同時解決粉塵回收的處理問題，保護環境。

[1] JTJ 034—2000，公路路面基層施工技術規范[S].

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[3] 蔣應軍，王富玉，劉 斌.水泥穩定碎石強度特性的試驗研究[J].武漢理工大學學報，2009，31(15):52-57.

[4] 蔣應軍.基于振動試驗法設計的抗裂型水泥穩定碎石基層應用研究[J].公路，2008(12):36-41.

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[6] JTJ D50—2004，公路瀝青路面設計規范[S].

Recycling dust blended cement grade experimental research macadam with shrinkage performance

Liu Jingdong

(Liaoning Shenyang Kangping Highway Administration Department Asphalt Mixing Station, Kangping 110500, China)

To study the asphalt mixing plant to recycle the dust mixed with cement graded gravel in effect on shrinkage performance, is now develop the mass fraction of 1% to 5% shrinkage test its dust content and the basic type(0% dust) mud stabilized grades macadam comparative analysis, studies show that the average shrinkage of less than 3% of the dust mixed with recycled cement stabilized gravel strain small changes recommended dosage of not more than 3%.

recovered dust, cement graded gravel, shrinkage performance

1009-6825(2016)12-0090-02

2016-02-15

劉景東(1969- ),男，工程師

TU525

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