建筑垃圾细骨料在沥青混合料中适用性研究郭佩

建筑垃圾细骨料在沥青混合料中适用性研究郭佩

郭佩

陕西省交通规划设计研究院西安710065

摘要：为了探明瓷砖、红砖以及大理石等废弃建筑垃圾作为细集料在沥青混合料中应用的可行性，研究采用上述三种材料等比例的替代部分细集料，并进行了沥青混合料录用性能试验，试验结果表明：采用瓷砖充当细集料的沥青混合料在动稳定度、残留强度百分比、残留稳定度、低温破坏应变等指标上表现优于红砖及大理石，但三种材料均使得上述指标有所降低。基于相关规范，瓷砖作为细集料的最大掺量为34%。

关键词：沥青混合料；建筑垃圾；细骨料

1背景

热拌沥青混合料由沥青和骨料组成的一种最常用的道路施工材料，其中对于密集配沥青混合料而言，其细集料的占比往往在30%以上，由于近年来石料的过度开采，石料短缺已经是多个省份面临的一个较大问题。道路建设中废弃物的利用是绿色环境和可持续发展的重要课题，充分利用建筑垃圾骨料是一个重要的途径。另一方面，随着我国城镇化建设的进一步推进，每年产生的建筑垃圾越来越多，为此，道路领域有许多针对于建筑垃圾再生利用的研究。但研究大多集中于建筑垃圾粗骨料上，而对于占据建筑垃圾总体量近40%的细集料的利用研究却非常少。

建筑垃圾的分类使用是一个重要的原则，本文从建筑垃圾细骨料的应用角度出发，着重对陶瓷、大理石、红砖等三类废弃细集料在热拌沥青材料混合料中的应用展开室内试验研究，探讨这些废弃物作为细集料及填料应用于HMA的可行性，试验过程中采用石灰岩细集料进行了对比试验。

2试验原材料

本文采用的沥青为SBSI-C改性沥青，其技术指标见下表1。粗集料为玄武岩，常规细集料与填料为石灰岩，其技术性能均满足相关规范的要求。以上述材料制备AC-16沥青混合料。此外选择了红砖、瓷砖、大理石等三种建筑废弃物作为细骨料，并分别以20%、40%、60%、80%、100%的比例掺入AC-16中，测试混合料的动稳定度、残留稳定度、冻融劈裂残留百分比以及低温最大弯拉应变等指标。

表1SBSI-C改性沥青技术指标

3试验结果与分析

本文采用的沥青为SBSI-C改性沥青，其技术指标见下表1。粗集料为玄武岩，常规细集料与填料为石灰岩，其技术性能均满足相关规范的要求。以上述材料制备AC-16沥青混合料。此外选择了红砖、瓷砖、大理石等三种建筑废弃物作为细骨料，并分别以20%、40%、60%、80%、100%的比例掺入AC-16中，测试混合料的动稳定度、残留稳定度、冻融劈裂残留百分比以及低温最大弯拉应变等指标。

图1含不同掺量的各类建筑垃圾再生细集料的沥青混合料路用性能

从上图可以看出，无论哪种建筑垃圾再生集料，随着其掺量的逐渐增加，沥青混合料的动稳定度均逐渐降低，冻融劈裂残留强度百分比逐渐降低，残留稳定度也逐渐降低，低温破坏应变逐渐减小。这表明建筑垃圾再生集料的掺入使得沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性均有不利影响。

此外，对比三种不同的建筑垃圾再生集料，不难发现，当掺量相同时，采用瓷砖充当细集料的沥青混合料在动稳定度、残留强度百分比、残留稳定度、低温破坏应变等指标上表现最佳，而采用红砖时，各指标表现最差。说明在相对于红砖与大理石，瓷砖更适合作为细集料应用于沥青混合料，其造成的性能损失相对较小。

在瓷砖的掺量方面，以规范规定的各性能最低值（不同使用环境下各标准下限的最高值）为指导，可以得到下图2。

图2基于各性能的最大瓷砖掺量

从图二可以看出，按照相关规范对于各指标的要求，瓷砖作为细集料掺量0-100%均能能满足规范要求，掺量在0-34%范围能可以满足残留稳定度的要求，掺量范围在0-8%范围内可以满足冻融劈裂残留强度比的要求，掺量范围在0-42%范围内能够满足最大弯拉应变的要求。综合上述范围，取各掺量范围重叠部分作为瓷砖的掺量范围，即：0-34%。

4结语

采用瓷砖充当细集料的沥青混合料在动稳定度、残留强度百分比、残留稳定度、低温破坏应变等指标上表现优于红砖及大理石，但三种材料均使得上述指标有所降低。基于相关规范，瓷砖作为细集料的最大掺量为34%。

参考文献：

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[3]刘奔，沈菊男，石鹏程.实老化沥青纳米尺度微观特性及其官能团性能[J].公路交通科技，2016，33（2）：6-13.

作者简介：郭佩（1985-07-21），男，工程师