水泥稳定碎石铣刨料再生利用

水泥稳定碎石铣刨料再生利用

摘要：我国社会主义市场经济的不断发展促进了交通行业的进步，而交通运输量日益增多导致了车辆承载力的增加，这就对道路施工标准给予了更高的要求。水泥稳定碎石半刚性基层材料是我国传统的基层材料，经过长时间的使用证明，此材料可当成一种主导性基层广泛运用在我国各级公路和城市道路，且道路使用性能较好。

关键词：水泥稳定碎石；铣刨料；再生利用；

水泥稳定碎石基层具有强度高、刚度大、整体性强、耐久性好等特点，是我国高等级公路基层和底基层广泛应用的一种结构型式。我国每年都有大量的公路及城市道路因达到设计使用年限和由于交通量的迅速增长或超载等原因提早发生破坏的路面都需要进行改造。路面改造工程产生大量的废旧水泥稳定碎石，如果将其作为建筑垃圾废弃，将加剧建筑垃圾所带来的深远影响；如果回收、破碎成再生集料用于水泥稳定碎石基层中，不仅能从根本上解决废弃水泥稳定碎石的处置问题，而且可以节省天然集料资源，缓解集料供求矛盾，有利于生态环境的保护。

一、形成机理

水泥稳定碎石是以级配碎石作为骨架原料，用充足的凝胶材料和灰浆体积来填充骨料间的空隙，按照镶嵌原理摊铺碾压、压实。水泥稳定碎石的压实度应接近于密实度，其强度主要依靠随时之间的嵌挤锁结原理，还要有足够数量的灰浆体积填充骨料间的空隙。水泥碎石稳定的初期强度较高，随着时间的增长其强度会增加凝结成板体，因此其具有强度高、抗渗透、抗冻性好的特点。水泥碎石稳定的水泥用量一般为混合料的3%-6%，其7天的抗压强度可以达到3-5MPa，比其他的路基材料抗压能力高。水泥碎石稳定成形后，其表面十分坚实，是高级路面的理想选择材料。

二、水泥稳定碎石铣刨料再生利用

1.原材料。一是水泥。水泥采用普通硅酸盐水泥, 经检验, 试验结果如下:水泥初凝时间不小于3 h , 终凝时间不小于6 h ;3 d 抗压强度不小于11 MPa , 28 d 抗压强度不小于3

2.5 MPa , 检测结果表明, 该水泥完全满足水泥稳定铣刨料底基层的使用要求。二是骨料。骨料采用原路面铣刨料。老路面铣刨时, 不允许沥青混凝土面层和基层、基层和底基层混在一起铣刨, 从而影响再生利用料的质量。注意控制铣刨速度不超过5 m/min 。若速度过快会造成铣刨料出现大块, 影响铣刨料的拌和与摊铺。粒径大于5 cm的大块旧料则应废弃, 不能再生利用。

2.拌和。水泥稳定铣刨料拌和连续式稳定土拌和设备, 拌料前已对拌和设备进行了检查和调试。因水泥稳定铣刨料中沥青铣刨料较多，而沥青在温度过高时容易软化黏结, 加上较长时间的堆放, 造成沥青铣刨料存在大块结团现象。这种大块的铣刨料很容易堵住仓门, 导致下料不畅。在施工中采用了以下措施予以解决:铣刨料堆高不超过2 m ;让装载机提前将沥青铣刨料铲起并从高处落下, 将结团的铣刨料摔碎;在沥青铣刨料仓处增加人工捅料;料仓不能装得过满;每天拌和工作结束后将料仓放空。实践证明采取的措施是有效的, 能够保证拌和的顺利进行。一般水泥稳定碎石拌和时, 含水量控制略大于最佳含水量0.5 %为宜。水泥稳定铣刨料对含水量非常敏感, 若含水量比最佳含水量稍高, 则碾压时容易出现推移、弹簧等

现象。因此, 含水量控制以最佳含水量控制, 不考虑运输途中水分的散失, 这样运输到现场的铣刨料就能够保证在最佳含水量左右或略低于最佳含水量, 即含水量控

制就低不就高的原则。

3.摊铺。作为水泥稳定碎石基层施工技术的一项重要环节，摊铺在碾压施工

中发挥着基础性作用。只有对平整的表面摊铺之后，才能实现在压实处理后基层

表面的平整度。所以在摊铺施工之前，应对摊铺准备工作进行做好，在湿润基层时，运用相同比例的水泥浆液进行洒设最为适宜。在混合料摊铺之前，可通过试

验对松铺系数进行确定。在摊铺施工时，最好运用连续摊铺的方法，避免有纵向

接缝存在。若必须进行两幅施工时，则应运用两台摊铺机进行施工，使其有5-

10m的间隔存在，实施前后同步作业。确保纵缝达到垂直相撞，不得斜接。当摊

铺过程中有离析现象出现时，应及时将其铲除，通过换料回弹处理。由于水泥稳

定铣刨料摊铺阻力较大, 因此摊铺宽度和搭接宽度不能过宽。搭接宽度太宽时(搭

接宽度在30 cm 左右), 后面的摊铺机熨平板刮到前面摊铺机摊铺的混合料, 使得摊

铺机外力增加, 导致后面的摊铺机出现吃力现象。因此, 摊铺时两台摊铺机搭接宽

度控制在20 cm 以内为宜。

4.碾压过程中采用的方法。压实系数应经试验确定。摊铺好的应当天碾压成活，碾压时的含水量宜在最佳含水量的4.8%范围内。直线和不设超高的平曲线段，应由两侧向中心碾压；设超高的平曲线段，应由内侧向外侧碾压。纵横接缝（槎）均应设直槎。利用稳定碾压的方法能够在摊铺工作结束的时候进行振动碾压，进

一步增强表层的密实程度。在利用稳定碾压法进行施工的过程中，对压路机的标

准要求较少。为了进一步减少施工机械的配置数量，可以不开振动，一个来回的

碾压就能够稳定表面，要求将碾压的速度保持在1.5-2.0km/h之间。在进行道路

的摊铺以及碾压时，表面通常会出现一定的裂缝以及轮迹等，因此可以选择轮胎

式的压路机有效的揉搓路面，降低裂缝的不良影响。通常碾压1-2遍就可以达到

施工标准，在碾压的过程中尽量将速度保持在4-6km/h之间。压路机碾压时起步

和刹车动作要缓, 每个碾压段控制在40 ～ 50 m , 压路机变换方向时摊铺表面产生

的小波浪应设专人用耙子消除, 用3 m 直尺检查, 确保两个碾压段接头处的平整度。从加水拌和至碾压成型应在水泥初凝时间内完成, 一般不超过2 h 。为保证水泥稳

定铣刨料底基层边缘的强度, 两边宜各超宽5 ～ 10 cm , 靠外侧边缘培土路肩。

5.养生和交通管理。在整个施工过程中，加强交通管理工作是进行安全施工

的保障。每一段碾压完成后应立即进行养生，同时进行压实度的检查。养生方法：碾压完成后立即用湿润的土工布进行覆盖，覆盖2h后，用洒水车采取喷雾式的

模式进行洒水处理，洒水的次数依据不同的天气状况而选择，其根本宗旨是保持

整个路面碎石的湿润工作。这个保持周期一般是7-10d湿润状态，28d正常养护

状态，并且保持交通的封闭。

三、质量控制

水泥稳定碎石基层有诸多优点，但也不能忽视它的缺陷，这种结构如果操作

不好，容易出现裂纹，影响整体强度。其主要的原因是水泥稳定碎石由于强度高、刚度大，容易产生收缩裂缝。一般网状裂纹比较少见，裂缝的出现一般都很有规则，大概12-15m左右出现一条横向裂缝。基层裂缝往往会对沥青面层造成反射

裂缝或对应裂缝，从而导致面层水下渗，使得基层与面层之间积水，随着车轮的

荷载作用力形成动压，基层中的细料在动水的不断冲刷下，往往会产生“唧泥”现象，导致面层出现坑洞破坏，因此，应减少裂缝的产生。为减少基层的裂缝，必

须做到三个限制：在满足设计确定的基础上限制水泥用量；限制集料中小于