1簡介
目前，中國正處於城市建設和基礎設施建設的高峰期。據相關數據顯示，我國產生的建築垃圾約為25億噸。這些巨大的建築垃圾大多只是簡單的露天堆放或者填埋，不僅占用有限的土地空間，而且對環境造成極大的汙染[1]。在建築垃圾的回收利用方面，雖然我國已經取得了壹系列的研究成果，但是建築垃圾回收利用的標準還不夠成熟[2]。
國外對建築垃圾再利用的研究比較早，美國的相關研究表明，建築垃圾再生骨料的粒徑是影響建築垃圾性能的最主要因素。當大粒徑再生骨料較多時，較多的空隙導致再生骨料制成的混凝土強度較低[2]；日本建築垃圾利用方面，采取“誰產生誰負責”的原則，建築垃圾利用率在97%以上。同時，日本對建築垃圾制成的混凝土的配合比、強度、耐久性、施工工藝進行了系統研究[3]；德國開發了建築垃圾蒸餾燃燒工藝，將有效成分分離出來，分別使用。產生的氣體用於發電，剩余的破碎建築垃圾用於填充道路路基和人工景觀[4]。通過壹系列試驗研究，系統分析了建築垃圾的抗壓強度、劈裂強度、抗壓回彈模量、抗凍性和水穩定性等路用技術指標，為建築垃圾在道路上的推廣應用提供了技術支持。
2原材料的特性
2.1水泥
水泥采用32.5 #普通矽酸鹽水泥。
2.2建築垃圾
建築垃圾的路用性能主要由建築垃圾的成分決定。本文所用的建築垃圾主要來源於舊建築的拆除，建築垃圾的成分主要有土、碎磚、混凝土塊、砂漿、木材、鋼材等。在建築垃圾再生骨料的生產現場，壹般設備主要有:風選除雜設備、篩分設備、磁選設備、反擊式破碎機等設備。將建築垃圾中的混凝土塊和碎磚破碎過篩，然後按照規範要求的級配進行混合。建築垃圾的壓碎值大於26%，不能直接用作高速公路和壹級公路路面的基層，但可以用作二級及以下公路路面的基層或底基層[5]。與普通天然骨料相比，建築垃圾再生骨料表面吸附有更多的水泥砂漿，表面開孔明顯。同時，在生產建築垃圾再生骨料時，對骨料產生較大的影響，導致再生骨料中出現壹定數量的微小裂縫，從而降低骨料的強度。但建築垃圾再生骨料中微粉含量高於天然骨料，微粉中存在未水化的水泥顆粒和壹些活性物質，在壹定程度上可以改善再生骨料的路用性能。
3水泥穩定建築垃圾的路用性能
3.1標準擊實試驗
當建築垃圾混合物中細顆粒較少時，混合物形成的結構是骨架致密的，細顆粒懸浮在骨架的空隙中。此時，建築垃圾混合物的幹密度較小。當細顆粒含量較大時，混合物難以形成骨架，此時混合物的強度較小。標準擊實試驗的主要目的是確定水泥穩定建築垃圾再生骨料的配合比，即確定水泥穩定建築垃圾在最大幹密度條件下的最佳含水量，最終確定其配合比。當含水量相對較小時，再生骨料的幹密度會隨著含水量的增加而增加。當含水量增加到壹定程度時，幹密度開始降低，含水量-幹密度曲線出現拐點。此時拐點處的幹密度稱為最大幹密度，拐點處的含水量稱為最佳含水量[6]。
按照試驗規範[6]中的方法，首先確定水泥用量，然後從建築垃圾中取5-6份再生骨料，再根據不同的含水量制備再生骨料混合料試樣，然後將混合料試樣在試管中按規定的壓實功進行壓實，然後將壓實後的混合料試樣稱重，測量其含水量，計算幹密度，最後依次畫出含水量-幹密度坐標系中的所有點，並連接成壹條光滑的曲線。選取水泥含量為3%、4%、5%、6%、7%的五組水泥，測定不同水泥含量下水泥穩定建築垃圾的最佳含水量和最大幹密度。水泥含量越大，水泥穩定建築垃圾的最佳含水量越大，而最大幹密度變化不大。這主要是因為摻入建築垃圾中的水泥與水反應需要消耗壹定量的水，而且由於建築垃圾中水泥的含量很少，建築垃圾的最大幹密度變化不大。
3.2水泥穩定建築垃圾無側限抗壓強度試驗
根據規範[7]對水泥穩定材料基層或底基層的強度要求，當水泥穩定材料用作輕交通瀝青路面底基層時，其7天無側限抗壓強度值應大於或等於1.5 MPa；；但用作超重交通瀝青路面基層時，其7天無側限抗壓強度值應大於等於3.5MPa，參照相關試驗規定[8]，采用靜壓法成型圓柱體試件，試件在標準養護條件下濕養護6天，然後在水中養護24小時，最後進行試驗。測試前壹天，將標本放入水中24小時，然後在測試前將其從水中取出，用濕毛巾吸幹標本表面的水分。最後將試件放在萬能壓力試驗機的升降平臺上進行無側限抗壓強度試驗，加載時控制加載速度在0.1kn/s ~ 0.2kn/s，為了保證試驗結果的準確性，每
本文選取了水泥摻量分別為3%、4%、5%、6%、7%的五組水泥，分別測定了水泥穩定建築垃圾在7天、28天和90天的無側限抗壓強度。根據無側限抗壓強度試驗數據，水泥用量越大，水泥穩定建築垃圾的無側限抗壓強度越大。這是因為更多的水泥與水反應生成更多的水泥水化產物，與建築垃圾骨料壹起逐漸形成三維網絡結構水泥漿體。這些水泥漿體最終會直接影響水泥穩定建築垃圾的強度，同時隨著齡期的不斷延長，水泥穩定建築垃圾的強度會不斷增加，直至趨於穩定。
3.3水泥穩定建築垃圾劈裂強度試驗
根據相關試驗規程[8]中的試驗方法，將水泥含量分別為3%、4%、5%、6%、7%的水泥穩定建築垃圾材料制成標準試件，在標準養護條件下養護至90d，最終測得試件的劈裂強度如表6所示。從劈裂強度試驗中的數據可以看出，二灰土的劈裂強度(壹般為0.25MPa[9])小於水泥穩定建築垃圾的劈裂強度，而水泥穩定建築垃圾的劈裂強度小於水泥穩定碎石的劈裂強度(壹般為0.5MPa)，因為建築垃圾本身具有壹定的強度，水泥用量越大，水泥穩定建築垃圾的劈裂強度越大，水泥含量增加65438±0%。劈裂強度提高約8%~18%，這是因為大量的水泥反應產生了更多的水泥水化產物，對水泥穩定建築垃圾的劈裂強度影響很大。
3.4水泥穩定建築垃圾抗壓回彈模量試驗
當水泥穩定建築垃圾用作公路的基層和底基層材料時，它承受著從路面傳來的荷載。這時，水泥穩定建築垃圾不僅要有足夠的強度，還要有壹定的剛度來抵抗基層和底基層的變形。根據相關規範的試驗要求，測定了不同水泥用量下水泥穩定建築垃圾的抗壓回彈模量。水泥穩定建築垃圾的壓縮回彈模量與石灰碎石土相差不大(壹般為700MPa~1100MPa[9])，但小於二灰碎石(壹般為1100MPa[9])。水泥含量越大，水泥穩定建築垃圾的抗壓回彈模量越大。這是因為更多的水泥水化產生更多具有膨脹結構的水化產物，填充在建築垃圾的空隙中，最終使建築垃圾再生骨料具有壹定的抵抗變形的能力[10]。
3.5水泥穩定建築垃圾的抗凍性
寒冷地區路面基層和底基層不僅要承受荷載，還要承受環境溫度變化的影響，所以水泥穩定建築垃圾用於寒冷地區路面基層和底基層時，需要具有壹定的抗凍性。根據相關試驗規程[8]中的試驗方法，分別測定了水泥摻量為3%、4%、5%、6%、7%時水泥穩定建築垃圾的抗凍系數。水泥穩定建築垃圾的抗凍系數大於60%，具有壹定的抗凍性。因此，在中度寒冷地區築路時，水泥穩定建築垃圾可用作基層或底基層材料。水泥含量越大，水泥穩定建築垃圾的抗凍性越好，水泥含量每增加壹次，水泥穩定建築垃圾的抗凍系數增加9.6% ~ 65，438+03.0%。這是因為水泥水化產生的更多水化產物填充了建築垃圾再生骨料中的孔隙，使水難以進入建築垃圾內部，最終使水泥穩定建築垃圾具有壹定的抗凍性。
3.6水泥穩定建築垃圾的水穩性
水穩定性是公路性能的重要指標，壹般用水穩定性系數來表示。根據相關試驗規程[8]中的試驗方法，水泥穩定建築垃圾試件壹般在標準養護條件下養護28d，其中最後壹次浸泡時間為65438±0d，然後自然幹燥48h五次，再浸泡24h進行幹濕循環，最後測得試件的抗壓強度與標準養護28d齡期測得的抗壓強度的比值。根據試驗方法，當水泥含量分別為3%、4%、5%、6%和7%時。水泥穩定建築垃圾的水穩系數越大，水泥含量每增加1%，水穩系數就會增加3%~6%。
4結論
本文通過對水泥穩定建築垃圾的壹系列系統研究，獲得了水泥穩定建築垃圾的無側限抗壓強度、劈裂強度、抗壓回彈模量、抗凍性、水穩定性等壹系列路用性能試驗結果。①水泥穩定建築垃圾具有較高的強度和剛度，在修建二級以下輕交通道路時，可作為路面的底基層材料。若用作路面底基層材料，水泥穩定建築垃圾混合料中水泥的含量應大於或等於6%。②水泥穩定建築垃圾的抗凍性和水穩性都較好，水泥用量越大，抗凍性和水穩性越好。水泥含量每增加1%，水泥穩定建築垃圾的抗凍系數增加9.6% ~ 13.0%，水穩系數增加3%~6%，試驗中水泥穩定建築垃圾的抗凍系數均大於50%。
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