第40卷第13期 2 0 1 4年5月 文章编号:1009—6825(2014)13—0147—03 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECTURE Vo1.40 No.13 May. 2014 ・147・ 水泥就地冷再生混合料再生设计优化 路杨 (1.陕西省交通建设集团公司,陕西西安马庆伟 710065) 710075;2.西安公路研究院,陕西西安摘要:通过对陕西某国道旧路面状况评价及交通量调查,确定水泥稳定就地冷再生的再生厚度,并在配合比设计中通过添加不 同规格的新料来分析其对混合料强度的影响,结果表明:旧沥青路面材料骨料偏少时,掺加规格为10 mm~30 mm的新料可有效 提高再生混合料强度,且配合比设计结果可作为再生方案确定的因素之一。 关键词:水泥稳定就地冷再生,再生厚度,配合比设计,再生方案 中图分类号:U416.2 文献标识码:A O 引言 层旧料,在公路改建和大中修建设中推广应用非常必要。本文依 托陕西省某国道,通过对旧路面状况评价,选取水泥稳定就地冷 再生作为旧沥青路面修补方案,并着重对冷再生结构与材料设计 相关试验资料及类似工程经验拟定再生层的最大干密度,结果如 表2不同材料毛体积相对密度取值 材料 面层铣刨料 基层铣创料 新料 再生料 水泥稳定就地冷再生技术,可以100%利用旧沥青面层和基 表2所示。毛体积相对密度取值 P 层=2.402 P基 :2.031 P Jo 20 =1.511,Plo p再± =2.0 中关键环节进行优化设计,以期提高水泥稳定就地冷再生的应用 效果。 30 mm=1.523 1 工程概况 本试验段位于陕西省某国道,通过对旧路面状况评价、交通 量调查及相关材料指标测定,得到本试验段路面结构及设计依 据,见表1。 表1路面结构 公路等级 二级公路 注:P10…20 为10mm一20 nlnl集料的自然堆积密度;Plo…~3o 为10mm~ 30 mm集料的自然堆积密度 2.2旧铣刨料评价 旧铣刨料的试验结果见表3。试验结果表明土样合格。 表3二灰稳定土液塑限测定 项目 液限", % 结论 试验结果 36.2 路面结构 设计年限/年 3 cm细粒式沥青混凝土+4 cm中粒式沥青混凝土 +25 cm二灰稳定土基层 l2 塑限∞ 塑指f 31,5 4.7 Ie=Wl一 :4.7<12,合格 因超重超载车辆的大量存在,旧路面产生了比较严重的剥 落、坑槽、网裂和局部沉陷损坏,且该路段货车在通行车辆中比重 较大,超限超载现象严重。经结构设计,确定当再生厚度为20 cm 时,该路面结构满足设计弯沉与容许拉应力的设计要求,因此确 定再生厚度为20 em。 本着节约资源、充分利用旧料的原则,在保证下承层不小于 12 em的前提下,拟将面层7 cm全部铣刨,基层铣刨13 cm,可见 旧铣刨料的铣刨厚度为20 em,可满足设计中对再生厚度的要求 (注:如铣刨厚度不满足再生厚度要求则跳过此步骤,直接进行添 加新料的配合比设计),因此首先对旧铣刨料进行级配合成,看其 合成级配能否满足再生级配要求。 由式(1)可得, 基层=H基层×p基层=2.031×13=26.403 g, 面崖=日面层×p面层=2.403×7=16.821 g, 再生层: 基层+MI酊层= 2配合比设计 2.1 换算公式 再生混合料中基层、面层以及新料所占比例既影响了再生混 合料的级配组成和强度,也直接决定了再生厚度。本节利用换算 26.403+16.821:43.224 g。 再由式(2)可得,P基层: 层/ 生 ×100=26.403/43.224× 100=61.1%≈61%,尸呵层= 面层/ 再生层×100=16.821/43.224× 100=38.9%一39%。 公式确定新料的添加比例以及添加规格,其中单位面积内不同材 料质量换算公式如式(1)所示、不同材料的质量比换算公式如式 (2)所示。 =根据计算得出的铣刨料比例对铣刨料进行级配合成,合成级 Hi (1) 配表如表4所示。 由表4可看出,旧铣刨料中粗集料过少,应采取添加新骨料 其中, 为不同材料在每平方厘米面积内再生混合料中的质 量,其中i为面层、基层、新料和再生层,g; 为不同结构层的厚 的方式来增加骨料比例。因此决定分别添加10 mrtl一20/191'/1和 度,其中i为面层、基层、新料和再生层,em;p 为不同类型混合料 10 mm一30 mm的新料,对比分析不同规格的新料对混合料强度 的毛体积密度,其中i为面层、基层、新料和再生层,e/cm 。 P =M /M再± ×100 的影响,以确定添加新料的规格。 (2) 2.3配合比设计 其中,P 为不同材料在再生混合料中的质量比,%; 螺为 再生层在每平方厘米面积内的质量,g/cm 。 1)添加水泥+10 mm一20 mlTl新料。 经出于节省新料的考虑,先拟定再生厚度增加至22 cm。经 按照相关试验规程规定的方法对本工程所用的面层铣刨料、 式(1),式(2)计算可知,p基层=60%,P硼=38%,P新料=2%。此 基层铣刨料以及新料的毛体积相对密度进行测定,并通过本路段 再生方案反映在级配组成上,如表5所示。 收稿日期:2014-02—26 作者简介:路杨(1976-),男,高级工程师; 马庆伟(1984一),男,硕士,工程师; (1980-),男,高级工程师 ・3期 148・ 第40卷第12 0 1 4年5月 山 西 建 筑 表4铣刨沥青面层和基层混合料合成比例 材料 31.5 26.5 通过以下筛孔(mm)的质量百分率/% l9.0 9.5 4.75 2.36 0.6 0(175 原材料级配 各种矿料在混 合料中的级配 二灰基层 沥青面层 二灰基层 沥青面层 中值 l00% 1oo% 61% 39% 1oo.O% 1o0 l0o 61 O 39.O lo0.0 loo.O 95.1 99.7 58.0 38.9 96.9 95.0 85.3 95.2 52.0 37.1 89.2 8O.5 56.8 71.8 34.6 28.O 62.7 57.0 33.7 44.9 20.6 17.5 38.1 39.0 28.8 I9.2 17.6 7.5 25.1 26.0 16.6 8 8 1O.1 3.4 13.6 l5.O 4.9 4.7 3.0 1.8 4.8 3.5 合成级配 规范要求级配范围 J 再生基层 10o~100 90~l00 72~89 47—67 29~49 l7~35 表5旧路面混合料水泥冷再生合成比例(一) 8~22 O~7 材料 31.5 26.5 通过以下筛孔(mm)的质量百分率/% 19.0 9.5 4.75 2.36 0.6 0.O75 二灰基层 10o% 10o 95.1 85.3 56.8 33 7 28.8 16.6 4.9 原材料级配 各种矿料在混 合料中的级配 沥青面层 10 mill一20 mm 100% loo% 10o l00 99.7 10o 95.2 44.4 71.8 5.9 44.9 0 19.2 0 8.8 0 4.7 O 二灰基层 沥青面层 10 mm一2O ln'rll 60% 38% 2% 60 0 38.O 2.O 57.1 37.9 2.O 51.2 36.2 0.9 34.1 27.3 0.1 20.2 l7.1 0.0 l7.3 7.3 0.O l0.O 3.3 O.0 2.9 1.8 O.0 合成级配 中值 100% 1o0.0 lo0.O 96.9 95.0 88.2 80.5 61.5 57.O 37.3 39.0 24.6 26.O l3.3 15.0 4.7 3.5 规范要求级配范围 l 再生基层 l0o~10o 90~1【x】 72—89 47—67 29—49 17~35 8—22 O~7 由表6可知,添加2%的10 mm一20 mm新料后,再生料合成 少,说明还需添加新骨料。 材料 31.5 26.5 将再生厚度增加至24 em,经式(1),式(2)计算可知,P基层= 如表6所示。 级配有所改善,但4.75 mm以上集料含量为62.7%,骨料含量偏 55%,P =35%,P I辞:10%。此再生方案反映在级配组成上, 表6旧路面混合料水泥冷再生合成比例(二) 通过以下筛孔(mm)的质量百分率/% 19.0 9.5 4.75 2.36 O.6 O.O75 二灰基层 10o% l0o 95.1 85.3 56.8 33.7 28.8 I6.6 4.9 原材料级配 沥青面层 10 mm~2O mm 1oo% lo0% 1o0 lo0 99.7 1【x】 95.2 44.4 71.8 5.9 44.9 0 19.2 O 8.8 0 4.7 0 各种矿料在混 合料中的级配 二灰基层 沥青面层 l0mm一2O mm 55% 35% 1O% 55.O 35O .52.3 34.9 1O O 46 9 33.3 4.4 31.2 25.1 0.6 18.5 l5.7 O.0 l5.8 6.7 O.O 9.1 3.1 0.O 2.7 1.6 0 0 1O.0 合成级配 中值 100% 1oo.O lo0.O 97.2 95.0 84 7 80 5 57.O 57.O 34.3 39.0 22.6 26.0 l2.2 15.O 4.3 3.5 规范要求级配范围 『 再生基层 l0o一100 90~100 72—89 47—67 29~49 l7—35 8~22 0~7 7 d无侧限抗压强度试验结果如表7所示。 表7 7 d无侧限抗压强度(一) 水泥用量/% 4 4.5 3)添加水泥+10 iilnl一30 him的新料。 第三组试验采用10 mm一30 mm的新料来改善基层灰土,以 规范值/MPa ≥2.5 ≥2 5 R (平均值) 2.147 2.185 C 0.O72 O 147 便提高其强度。级配同第一组试验。经式(1),式(2)计算可知, P蕻 =55%,P 层:35%,P新科=10%。此再生方案反映在级配组 成上如表9所示。 5 5.5 2.191 2.196 0.146 0.106 ≥2.5 ≥2.5 7 d无侧限抗压强度试验结果如表l0所示。 根据规定要求7 d无侧限抗压强度不小于2.5 MPa,而室内 根据表7规定要求7 d无侧限抗压强度不小于2.5 MPa,而室 03 MPa,达到规定要求,说明添加10 mm一30 mm 内试验结果没有达到设计要求,结果表明旧料经铣刨破碎后粗料 试验结果为3.1 少,添加10%的10 mm一20 mm新料不足以改善级配,不能满足 后对强度提高显著。强度要求。 2)添加水泥+石灰+10 mm一20 mm新料。 根据式(1)可得,M再 :H再 xp再 =24×2=48 g,再由 式(2)推导得 10…30 =Pl0…30 ×M再 层=4.8 g,进而得出 o…3o =Mlo 30 /_pl0 30 =4.8/1.523=3.15 em≈3 em。 根据第一组试验情况,基于该段基层是二灰土基层的考虑, Hi第二组试验通过添加石灰以提高再生混合料的强度,其中级配同 3结语 第一组试验。 通过本次试验可得出以下结论: 7 d无侧限抗压强度试验结果如表8所示。 1)对于旧沥青路面材料骨料偏少的情况,通过掺加10%偏大 表8 7 d无侧限抗压强度(二) 水泥用量/% 4 4 5 5 5.5 粒径的新骨料,可有效提高混合料的强度,并且可以合理的利用 规范41 ̄/MPa ≥2.5 ≥2.5 ≥2.5 ≥2.5 石灰用量/% 4 4.5 5 5.5 R (平均值) 2.027 2 134 2.201 2.312 C 0.203 0.136 0.128 0 145 旧路面材料。 2)根据室内对比试验研究得出,在5%水泥用量下,面层:基 层:10 mm~30 mm添加新料=35:55:10时,再生混合料的合成级 配较好,再生混合料的各项指标均满足本标准规定要求,且能最 (下转第243页) 根据规定要求7 d无侧限抗压强度不小于2.5 MPa,而室内 大程度利用废旧料,可应用于工程实践。 试验结果没有达到设计要求,说明本级配也不满足要求。 爹 0l 荤 郝懿:高层建筑钢结构制作与安装的质量控制探讨 ・243・ 螺栓。安装临时性的螺栓时,其安装数目的多少应该与螺栓的接 技术手段还存在缺陷,只有通过不断努力,才能使钢结构在未来 头数目相互匹配,一般来说,每个接头可以安装至少两个临时性 的高层建筑的建设中得到更好的运用。 的螺栓。安装强度高、质量好的螺栓时,应该保证螺栓在钻孔内 参考文献: 的传人方向与穿入的角度保持一致。在焊接的过程中,焊接的形 [1] 胡松.建筑钢结构构件加工过程的质量控制[J].中国西 变程度、焊接的顺序以及焊接所产生的应力都会对焊接的质量产 依照先中心再四周的焊接原则,先焊接那些收缩量较大的缝隙, 般来说,钢柱与钢柱采用坡口焊接的方法;钢柱与主梁进行焊接 时,采用刚接的焊接方法。 部科技,2011(21):17—18. 测[J].工程质量, 2006(12):33—34. 2011(30):23—24. 生巨大的影响。一般来说,在钢结构的安装过程中焊接的顺序都 [2] 桂根生.建筑钢结构T型及角接焊接接头的质量控制与检 李士昌.浅析建筑钢结构的工程质量与安全对策[J].才智, 再焊接那些收缩量小的焊缝的原则。不同的部位进行焊接时,一 [3][4] 韩婷婷,闫建国.住宅建筑节能施工和质量控制的要点[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊),2009(5):47・48. 3结语 杨学军.给排水施工中如何加强质量控制[J].中小企业管 近年来,在高层建筑的建设过程中,钢结构由于其显著的优 [5]理与科技(上旬刊),2009(1):25-26. 势得到了越来越多的运用,相应的其重要性也得到了越来越多的 6] 竹彰显。在现阶段,虽然钢结构的运用为我们高层建筑的建设带来 [勇.浅谈预应力混凝土梁施工方法[J].中国高新技术 诸多便利,但同时我们应该意识到在其制作与安装方面,我们的 企业.2009(5):3l-32. Discussion on quality control of high-rise building steel structure production and installation HAo Yj (Shanxi Iron&Steel Construction(Group)Company,Taiyuan 030000,China) Abstract:Starting from the materials selection,cutting,assembling,welding and painting and other links,this paper discussed in detail the pro— dnction process of high—rise building steel structure,and summarized the matters needing attention in the steel stucture irnstllaation process,put forward corresponding quality control measures,so as to ensure the construction quality of steel structure engineering. Key words:high—rise building,steel structure,manufacture,installation …】 …■…】…'…,…,…】…】 …,…】H…,…】…】…】…】…,ot, (上接第148页) 表9旧路面混合料水泥冷再生合成比例(三) 材料 31.5 26.5 通过以下筛孔(mm 的质量百分率/% 19.0 9.5 4.75 2.36 0.6 0.O75 二灰基层 l00% l00 95.1 85.3 56.8 33.7 28.8 16.6 4.9 原材料级配 各种矿料在混 合料中的级配 沥青面层 tO mm~30 lllm loo% 1o0% 1oo l00 99.7 64.3 95.2 24 71.8 4 44.9 O l9.2 O 8.8 O 4.7 O 二灰基层 沥青面层 tO mm一30 mill 55% 35% l0% 55.0 35.0 lO 0 52.3 34.9 6.4 46.9 33.3 2.4 31.2 25.1 O.4 18.5 15.7 0.O l5.8 6.7 O.0 9.1 3.1 0.0 2.7 1.6 0.0 合成级配 中值 lo0.0% 100.0 100.0 93.6 95.0 82.6 8O.5 56.8 57.0 34.3 39.0 22.6 26.0 12.2 15.0 4.3 3.5 规范要求级配范围 1 再生基层 1oo一1o0 90一loo 72—89 47~67 29~49 17—35 8~22 0—7 表10 7 d无侧限抗压强度(三) [1] 吕伟民,严家汲.沥青路面再生技术[M].北京:人民交通出 口三L亘亘 马二亘 —— —— ——l 5 __} 1——— ———+3 103 I-— 0 072 —__J——— 譬—— 5 1 . I ≥2. . _一.——__三:!. _一LI_一 :! 7_一L.一兰 一__| [2]舒森,,朱钰,等.陕西省旧沥青路面水泥稳定就 — —— —] 201 0. 公路科技,1995(3):27’28・ ]二 二二二[] 版社,1989. 地冷再生基层施工技术指南[i].北京:…………一…” S’’。 。人民交通出版社,…~~…一 ’ 广— 了——广—■ ——_1_— 3)根据本路段路面结构状况,建议本路段的施工方案为:铣 [3] 刘嘉棚,张贤康.沥青路面旧料再生利用技术研究[J]・云南 刨原路面的7 cm沥青面层和13 cm基层,在原路面上松铺3 cm 厚10 mm~30 mm碎石新料,采用5%的水泥用量进行水泥稳定 [4] 李龙・沥青混合料再生利用研究[D]・西安:长安大学,2003・ 就地冷再生。该施工方案可供其他工程借鉴。 参考文献: [5]钟江,熊保恒.就地冷再生技术在中国的应用[J]・筑路机 械与施工机械化,2000(3):43・44- On recycling design optimization of cement stabilized cold-in-place recycling mixture LU Yang’MA Qing.wei GUO Ping2 (1.Shannxi Communwation Construction Group Company,Xi’an 710075,China;2.Xi’an Road Research Institute,Xi’an 710065,China) Abstract:According to the evaluation on old roads on some National Line and the investigation on the traffic volume in Shannxi,the paper identi— ites the cement stabilized cold-in—place recycling thickness,analyze its influence on the mixture strength based on the new materials with various specifications in the design of the proportional mix,and proves by the result that the new materials with the mixing specification of 10 mm~ 30 mm can enhance the recycling mixture’s strength effectively when the aggregate of the old asphalt roadbed materils is smalaler,so the result f0r the proportion mixing ratio is one of the factors for the recycling schemes. Key words:cement stabilized cold—in-place recycling,recycling thickness,design of proportional ratio,recycling scheme