瀝青混凝土用建筑垃圾再生骨料性能研究

李春永 張軍林，3 馬元功，3 任國斌，3 張全忠 張仲濤

（1甘肅省交通規(guī)劃勘察設計院有限責任公司，甘肅 蘭州 730030；2甘肅暢隴公路養(yǎng)護技術研究院有限公司，甘肅 蘭州 730030；3甘肅省公路養(yǎng)護技術創(chuàng)新中心，甘肅 蘭州 730030）

0 前言

隨著資源短缺越來越嚴重，國家對于自然環(huán)境的保護力度加大，甘肅大部分石料加工廠已關停。交通運輸部《“十三五”公路養(yǎng)護管理發(fā)展綱要》中明確提出“實行綠色養(yǎng)護生產(chǎn)”，各省《“十三五”交通運輸發(fā)展規(guī)劃》總體要求中提出發(fā)展綠色交通。因此，進行再生骨料瀝青混凝土特性表征分析研究，對其在甘肅的大力推廣應用奠定了理論基礎，具有廣闊的應用前景。本文對再生骨料表觀相對密度、砂當量、常溫壓碎值、高溫壓碎值、洛杉磯磨耗值、吸水率與新集料的不同，做出了對比與分析。

1 試驗

1.1 試驗材料

0-5mm、5-10mm、10-15mm三種規(guī)格再生骨料均由甘肅某建筑垃圾加工廠提供。0-5mm、5-10mm、10-15mm三種規(guī)格新集料由甘肅福安公路養(yǎng)護工程有限責任公司提供。

新集料粗、細集料檢測結(jié)果見表1、表2，再生骨料粗、細集料檢測結(jié)果見表3、表4。規(guī)范要求按照公路瀝青路面施工技術規(guī)范（JTG F40-2004）執(zhí)行。

表1 新集料粗集料性能檢測結(jié)果

表2 新集料細集料性能檢測結(jié)果

表3 再生骨料粗集料性能檢測結(jié)果

表4 再生骨料細集料性能檢測結(jié)果

1.2 試驗方案

本文試驗方案設計如下：

1）選取0-5mm、5-10mm、10-15mm三檔再生骨料及與同規(guī)格新集料為研究對象，檢測細集料的表觀相對密度、砂當量、亞甲藍，粗骨料表觀相對密度、針片狀含量、壓碎值、吸水率等。

2）對比和分析再生骨料與新集料的物理性能和力學性能。

2 結(jié)果與討論

2.1 再生骨料物理性能

2.1.1 表觀相對密度

細集料的表觀相對密度的含義與粗集料相同，但由于細集料粒徑較小，試驗檢測時所用方法不同，細集料常用容量瓶法檢測，精度相對較高，粗集料常用網(wǎng)籃法檢測，圖1是新集料與再生骨料的表觀相對密度的比較。

圖1 再生骨料與新集料表觀相對密度對比圖

由圖1可見，同規(guī)格的新集料表觀相對密度大于再生骨料。集料的表觀密度（視密度）指單位表觀體積（集料實體體積和閉口孔隙）的質(zhì)量。由于再生骨料集料的表面有水泥砂漿體，因此再生骨料的表觀密度為集料自身表觀密度和水泥砂漿體表觀密度的混合密度，由于水泥砂漿體內(nèi)部孔隙較多，表觀密度較小，所以再生骨料的表觀密度要小于新集料的表觀密度。

2.1.2 吸水率

吸水率即烘干質(zhì)量為基準的飽和面干狀態(tài)含水率，由圖2可見，再生粗骨料10-15mm的吸水率為5.82%，大于新集料4.92%；再生粗骨料5-10mm的吸水率為6.12%，大于新集料5.32%。

圖2 再生骨料與新集料吸水率對比圖

由圖2可知，再生細集料的吸水率也大于新細集料。吸水率大小一般由集料孔隙決定，附著于集料表面的水泥漿體孔隙偏大，導致了再生骨料的吸水率偏大。

2.2 力學性質(zhì)分析

通過再生骨料和新集料抗壓碎能力進行對比，由圖3可知，再生骨料壓碎值為23.8%，而新集料壓碎值為13.5%，新集料高出再生骨料10.3%，原因有可能是由于集料與水泥漿體粘結(jié)強度較低，當施加荷載達到一定力度時，水泥漿體從集料表面分離，或者由于水泥漿體孔隙較大，導致其抗壓碎能力較弱。

圖3 再生骨料與新集料常溫、高溫壓碎值及洛杉磯磨耗值對比圖

為進一步研究再生骨料的力學性質(zhì)，測試了再生骨料的高溫壓碎值和洛杉磯磨耗值。高溫壓碎值是將裝有試樣的壓碎值試驗儀和壓柱一起放入190℃±2℃的烘箱內(nèi)保溫2h，然后即刻將裝有試樣的壓碎值試驗儀和壓柱放到壓力機上均勻施加荷載。由圖3可知，再生骨料高溫壓碎值為25.2%，大于新集料10.2%；磨耗值為25%，大于新集料10.6%，再生骨料力學指標都比較偏大，可見再生骨料相對于新集料力學性質(zhì)較差。

3 結(jié)論

本文基于再生骨料和新集料表觀相對密度、壓碎值、吸水率等試驗，做了再生骨料和新集料物理性能和力學性能的研究和比較，得出如下研究成果：

1）通過物理指標可知，再生骨料較同規(guī)格新集料，其表觀密度減小，吸水率增加。

2）通過力學性能可知，再生骨料的高低溫壓碎值及洛杉磯磨耗值均大于新集料，新集料較再生骨料具有更好的力學性能。