快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石

1904 编辑：中冶有色技术网来源：绍兴市城投再生资源有限公司, 绍兴文理学院, 同创工程设计有限公司

2022-02-16 14:37:34

权利要求

1.快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，其特征在于，所述石灰稳定再生碎石由再生碎石、石灰和水组成；所述再生碎石包括以下质量百分比的组分：30％-35％粒径小于5mm的碎石、20％-25％粒径为5mm-10mm的碎石、20％-30％粒径为10mm-20mm的碎石、5％-10％粒径为20mm-25mm的碎石和5％-10％粒径为25mm-31.5mm的碎石。

2.根据权利要求1所述的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，其特征在于，所述再生碎石由废旧基层碎石经破碎筛分所得，所述再生碎石的最大粒径为31.5mm。

3.根据权利要求1所述的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，其特征在于，所述再生碎石和所述石灰的质量比为100-140:3-5。

4.根据权利要求1所述的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，其特征在于，所述石灰稳定再生碎石中水的质量百分比为所述再生碎石和所述石灰在干燥状态下质量总和的8％-13％。

5.根据权利要求1所述的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，其特征在于，所述石灰为消石灰。

6.根据权利要求5所述的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，其特征在于，所述消石灰的纯度为90％-95％，所述石灰中的有效含钙量为80％-90％。

7.根据权利要求1所述的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，其特征在于，所述再生碎石和所述石灰的质量比为100:3；所述再生碎石包括以下质量百分比的组分：35％粒径小于5mm的碎石、22％粒径为5mm-10mm的碎石、25％粒径为10mm-20mm的碎石、9％粒径为20mm-25mm的碎石和9％粒径为25mm-31.5mm的碎石；所述石灰稳定再生碎石中水的质量百分比为所述再生碎石和所述石灰在干燥状态下质量总和的8％-13％。

说明书

技术领域

本发明涉及公路行业用料技术领域，尤其涉及快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石。

背景技术

随着我国国民经济的快速发展，交通基础设施建设的规模不断扩大。同时大量公路逐渐达到设计寿命，公路的维修问题愈发突出。在公路进行大修的过程中，需要将基层铣刨挖除修筑新基层，而碎石被大规模地用于公路的基层填料中,废旧基层中大量的碎石被挖除，这些废旧碎石体量大、难运输、占用土地。

根据《浙江省绍兴市矿产资源规划》(2016-2020年)以及绍兴市经济社会发展的形势，矿产资源特别是建筑用石料需求仍然很大，同时，矿山生态环境保护要求不断提升，建筑石料资源供需矛盾已有所显现。矿山开采石料会对生态造成严重破坏，大量的石料运输需要高昂的运输成本，对环境造成了污染。但是城市的发展需要发达的交通，道路的建设需要石料，这种发展带来污染的模式有悖于可持续发展的要求，因此改进道路基层材料来源的需求十分迫切。

然而，现有技术对于废旧基层材料的再生利用途径和措施研究还不够充分，利用过程中大都采用就地再生方式，且对再生基层材料的级配和胶结料用量不够重视，造成道路基层材料的承载力达不到预期的要求。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供的一种快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，以解决现有技术中存在的对于废旧基层材料的再生利用途径和措施研究还不够充分，利用过程中大都采用就地再生方式，且对再生基层材料的级配和胶结料用量不够重视，造成道路基层材料的承载力达不到预期的要求的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明提供的一种快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，所述石灰稳定再生碎石由再生碎石、石灰和水组成；所述再生碎石包括以下质量百分比的组分：30％-35％粒径小于5mm的碎石、20％-25％粒径为5mm-10mm的碎石、20％-30％粒径为10mm-20mm的碎石、5％-10％粒径为20mm-25mm的碎石和5％-10％粒径为25mm-31.5mm的碎石。

本发明提供的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，进一步地，所述再生碎石由废旧基层碎石经破碎筛分所得，所述再生碎石的最大粒径为31.5mm。

本发明提供的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，进一步地，所述再生碎石和所述石灰的质量比为100-140:3-5。

本发明提供的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，进一步地，所述石灰稳定再生碎石中水的质量百分比为所述再生碎石和所述石灰在干燥状态下质量总和的8％-13％。

本发明提供的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，进一步地，所述石灰为消石灰。

本发明提供的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，进一步地，所述消石灰的纯度为90％-95％，所述石灰中的有效含钙量为80％-90％。

本发明提供的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，进一步地，所述再生碎石和所述石灰的质量比为100:3；所述再生碎石包括以下质量百分比的组分：35％粒径小于5mm的碎石、22％粒径为5mm-10mm的碎石、25％粒径为10mm-20mm的碎石、9％粒径为20mm-25mm的碎石和9％粒径为25mm-31.5mm的碎石；所述石灰稳定再生碎石中水的质量百分比为所述再生碎石和所述石灰在干燥状态下质量总和的8％-13％。

上述技术方案具有如下优点或者有益效果：

本发明提供的一种快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，石灰稳定再生碎石由再生碎石、石灰和水组成；再生碎石包括以下质量百分比的组分：30％-35％粒径小于5mm的碎石、20％-25％粒径为5mm-10mm的碎石、20％-30％粒径为10mm-20mm的碎石、5％-10％粒径为20mm-25mm的碎石和5％-10％粒径为25mm-31.5mm的碎石。本发明针对二级公路实际工程中所使用的基层材料，一方面通过混合不同粒径的碎石，采用石灰作为再生碎石的胶结材料，提供碎石颗粒间的胶结力，并科学地确定再生碎石的级配，使得混合后的再生碎石具有更为合理的粒径分布和孔隙分布，从而使得该石灰稳定再生碎石密实度得以提高，进一步提升再生碎石的承载力；另一方面，本发明提供的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，还能够有效地减少矿山开采石料对生态造成的严重破坏，降低对环境造成的污染，实现了对老旧公路挖除出的废旧基层材料的回收及循环利用，并依靠石灰进行胶结碎石被大规模地用于公路的基层填料中，稳定后再生成为基层材料，具有巨大的经济、环保和社会效益。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明实施例1提供的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石在试验一中单位压力与贯入量关系曲线图；

图2是本发明实施例1提供的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石在试验二中单位压力与贯入量关系曲线图；

图3是本发明实施例1提供的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石基于贯入试验获得的单位压力与贯入量关系曲线图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的说明，显然所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对附图中提供的本发明实施例中的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

现有技术对于废旧基层材料的再生利用途径和措施研究还不够充分，利用过程中大都采用就地再生方式，且对再生基层材料的级配和胶结料用量不够重视，造成道路基层材料的承载力达不到预期的要求。

为了解决上述技术问题，本发明实施例1提供的一种快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，石灰稳定再生碎石由再生碎石、石灰和水组成；再生碎石包括以下质量百分比的组分：30％-35％粒径小于5mm的碎石、20％-25％粒径为5mm-10mm的碎石、20％-30％粒径为10mm-20mm的碎石、5％-10％粒径为20mm-25mm的碎石和5％-10％粒径为25mm-31.5mm的碎石。其中，再生碎石由废旧基层碎石经破碎筛分所得，再生碎石的最大粒径为31.5mm。

本发明提供的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，针对二级公路实际工程中所使用的基层材料，一方面通过混合不同粒径的碎石，采用石灰作为再生碎石的胶结材料，提供碎石颗粒间的胶结力，并科学地确定再生碎石的级配，使得混合后的再生碎石具有更为合理的粒径分布和孔隙分布，从而使得该石灰稳定再生碎石密实度提高，进一步提升再生碎石的承载力；另一方面，本发明提供的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，还能够有效地减少矿山开采石料对生态造成的严重破坏，降低对环境造成的污染，实现了对老旧公路挖除出的废旧基层材料的回收及循环利用，并依靠石灰进行胶结碎石被大规模地用于公路的基层填料中，稳定后再生成为基层材料，具有巨大的经济、环保和社会效益。可见，本发明提供的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，各原料成本低廉，制备方法简单，市场前景广阔，适合规模化生产，且能够实现废物利用，环保节能，具有很好的经济效益和广泛的社会效益，解决了现有技术中存在的对于废旧基层材料的再生利用途径和措施研究还不够充分，利用过程中大都采用就地再生方式，且对再生基层材料的级配和胶结料用量不够重视，造成道路基层材料的承载力达不到预期的要求的问题。

为了进一步提升石灰稳定再生碎石的承载力，本实施例提供的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，再生碎石和石灰的质量比为100-140:3-5。进一步地，石灰为消石灰。其中，消石灰的纯度为90％-95％，石灰中的有效含钙量为80％-90％。具体地，本实施例中所使用的石灰产自江西新余，纯度为95％，有效含钙量为87％。本发明通过采用消石灰作为石灰稳定再生碎石的胶结材料，有效地为再生碎石集料提供了胶结力，增强了再生碎石间的粘聚力，从而进一步提高了石灰稳定再生碎石的承载力。

为了进一步提升石灰稳定再生碎石的承载力，本实施例提供的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，进一步地，石灰稳定再生碎石中水的质量百分比为再生碎石和石灰在干燥状态下质量总和的8％-13％。本发明采用上述最佳含水率作为拌和混合料的含水率，使得石灰稳定再生碎石可通过击实达到最大干密度，从而使得石灰稳定再生碎石的承载力进一步得以提高。

为了进一步提升石灰稳定再生碎石的承载力，本实施例提供的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，进一步地，再生碎石和石灰的质量比为100:3；再生碎石包括以下质量百分比的组分：35％粒径小于5mm的碎石、22％粒径为5mm-10mm的碎石、25％粒径为10mm-20mm的碎石、9％粒径为20mm-25mm的碎石和9％粒径为25mm-31.5mm的碎石；石灰稳定再生碎石中水的质量百分比为再生碎石和石灰在干燥状态下质量总和的8％-13％。

基于上述配方，调整不同组份的用量得到不同的石灰稳定再生碎石，具体地，通过调整石灰稳定再生碎石中水的质量百分比得到不同的石灰稳定再生碎石，并分别检测其对7d龄期加州承载比的影响。

试验一：再生碎石和石灰质量比为100:3；再生碎石包括以下质量百分比的组分：35％粒径小于5mm的碎石、22％粒径为5mm-10mm的碎石、25％粒径为10mm-20mm的碎石、9％粒径为20mm-25mm的碎石、9％粒径为25mm-31.5mm的碎石；水的质量为再生碎石和石灰在干燥状态下质量总和的8％。此时，7d加州承载比为157.2％，其中，贯入试验一获得的单位压力与贯入量关系曲线可参见附图1。

试验二：再生碎石和石灰质量比为100:3；再生碎石包括以下质量百分比的组分：35％粒径小于5mm的碎石、22％粒径为5mm-10mm的碎石、25％粒径为10mm-20mm的碎石、9％粒径为20mm-25mm的碎石、9％粒径为25mm-31.5mm的碎石；水的质量为再生碎石和石灰在干燥状态下质量总和的13％。此时，7d加州承载比为177.3％。其中，贯入试验二获得的单位压力与贯入量关系曲线可参见附图2。

可见，本发明提供的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，通过合理设计再生碎石的级配，采用最佳含水率作为拌和用水量，同时采用消石灰作为胶结材料，能够实现再生碎石承载力的大幅提升，且经过试验检验证明：石灰稳定再生碎石在92％压实度时7d加州承载比为38.1％；在96％压实度时7d加州承载比为77.6％；在98％压实度时的7d加州承载比为177.3％，满足二级及二级以下公路极重、特重交通CBR强度要求；具体地，贯入试验获得的单位压力与贯入量关系曲线可参见附图3。

综上所述，本发明提供的一种快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，针对二级公路实际工程中所使用的基层材料，一方面通过混合不同粒径的碎石，采用石灰作为再生碎石的胶结材料，提供碎石颗粒间的胶结力，并科学地确定再生碎石的级配，使得混合后的再生碎石具有更为合理的粒径分布和孔隙分布，从而使得该石灰稳定再生碎石密实度提高，进一步提升再生碎石的承载力；另一方面，本发明提供的快速排水路基结构用石灰稳定再生碎石，还能够有效地减少矿山开采石料对生态造成的严重破坏，降低对环境造成的污染，实现了对老旧公路挖除出的废旧基层材料的回收及循环利用，并依靠石灰进行胶结碎石被大规模地用于公路的基层填料中，稳定后再生成为基层材料，具有巨大的经济、环保和社会效益。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。