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浅谈建筑废弃物再生集料在道路工程中的应用
发布时间:2025-08-09
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  摘要:近年来,随着城市更新项目的涌现,产生大量的建筑废弃物,不仅对周围生态环境以及居民生活环境等造成较大的影响,而且还会产生较大资源浪费。针对此种现状,需秉着节能降耗及可持续发展的原则来对这些建筑废弃物的有效循环利用和加大研究力度,促进对资源的节约和对环境的保护。本文主要针对建筑废弃物再生集料在道路工程中的应用要求和应用要点进行着重分析,并提出相应的建议,以便有关人士参考借鉴。

  随着城市化的发展,我们面临着日益严峻的资源与环境问题,尤其在城市更新及改造过程中大规模的建筑物拆除所产生的废弃物问题尤为突出。因此推广建筑废弃物再生集料循环再利用于道路工程中,节约资源,促进工程建设的可持续发展。

  再生集料,是由建筑废弃物中的混凝土、无机稳定材料、砌筑材料、砂浆、石或砖瓦等加工而成的集料。

  根据规范及工程实践,建筑废弃物再生集料及其产品可用于各种等级的公路及城市道路路基(含地基处理)以及路面结构中。为了确保最终的施工质量,进一步提高废弃物再生集料的利用率,使其在道路工程建设中发挥出最大的利用价值,关键任务就是要确保集料或相关制品要能够充分满足安全和环保的要求,并符合国家现行的技术标准、规范、细则等规定要求。

  应用于市政工程及公路工程时,建筑废弃物再生集料可按照砖集料含量分为混凝土再生集料、砖混再生集料和砖再生集料三类,各类再生集料适用的工程部位如下表:

  集料类型 工程部位 混凝土再生集料(砖集料含量≤5%) 砖混再生集料 砖再生集料 ≥50%

  注:“●”表示适用于该工程部位;“○”表示可用于该工程部位,但必须经过试验验证;

  *再生集料用于水泥混凝土面层时,可用于人行道和广场的面层,暂不考虑应用于机动车道的面层。

  在道路工程地基处理过程中,可将再生集料替代原生集料来使用,一般可将其应用在地基浅层处理、粒料桩、CFG桩、刚性桩以及强夯置换等。需注意的是,在对刚性桩进行处理时,应先对再生集料进行现场试验且确保合格后再进行使用。在采用浅层换填处理施工时,换填厚度一般不宜超过3m,级配再生集料垫层宜采用5~40mm的再生集料,采用的最大粒径不超过50mm。

  在粒料桩处理中,再生集料根据软土路基地质选用振冲置换法或振动沉管法来进行:当软土地基的十字板抗剪强度不小于15kPa时,可采用振动置换法;当软土地基的十字板抗剪强度不小于20kPa时,可采用振动沉管法。

  再生集料CFG桩,即粗集料采用再生粗集料的水泥粉煤灰碎石桩,适用于处理十字板抗剪强度不小于20kPa的软土地基。

  粒料桩及CFG桩的再生集料级配均应满足现行《公路软土地基路堤设计与施工》技术要求。

  再生集料可用于公路、城市道路的路堤、路床的填筑以及管腔的回填。在路堤填筑中再生填料最大粒径应不大于150mm。如再生集料作为填料最小强不能满足要求时,则可采用水泥、石灰或其他稳定材料来进行处治。当路堤地质条件较好时,回填最大高度不应超过20米,且要按照分层压实原则来开展路基压实工作。需特别注意的是要严格控制再生集料的含水量,使其达到最佳含水量(或略高,但不超过2%),保证路基的压实强度

  在管腔回填中,必须确保再生集料位于道路范围的压实度要满足现行《公路路基设计规范》及《城市道路路基设计规范》的规定要求;位于路基范围之外的压实度应符合现行《给水排水管道工程施工及验收规范》的技术要求。

  另外,用在沟槽底至管顶以上50cm范围内的再生集料,应保证其具有一定的渗水性及密实性,且集料最大粒径应小于50mm,若是集料含水率较高且不具备降低含水率条件、难以达到压实度要求时,可采用水泥、石灰或粉煤灰等无机结合料进行拌合处理。此外,还要对回填再生集料的厚度进行严格把控,尽可能根据夯实或压实机械所具有的性能及压实度要求来进行确定。

  在路面应用中,再生集料的应用可部分或全部替代原生集料来使用。适用范围为:人行道、非机动车道、广场和停车场等的面层;重及重以下交通荷载等级的基层、各交通荷载等级的底基层及功能层中的粒料层。但在高速公路、城市快速路、特重和极重交通荷载等路面结构中则需慎重选择,应通过试验并经论证后再使用。

  用于道路基层的水泥稳定再生集料和级配再生集料中砖集料含量不大于5%;用于道路底基层的水泥稳定再生集料中和级配再生集料中砖集料含量不大于20%。

  另外,在采用再生集料时,路面结构应严格按照国家相应的规范标准要求来进行设计,再生集料应满足强度、稳定性和耐久性等要求,特别是基层和底基层中的集料要具备一定的抗承载能力、抗疲劳开裂性能、抗永久变形能力以及较强的耐久性、水稳定性等。

  再生集料混凝土路面砖和再生集料混凝土可用于人行道、非机动车道、广场及停车场的面层。当人行道、非机动车道、广场和停车场采用再生集料混凝土作为铺装层时,应采用强度高、收缩性小及耐磨性强的水泥。在再生集料混凝土面层上应设置横、纵向接缝;若是采用刚性基层时,面层缩缝和基层的结构缝位置要保持一致,并采用柔性材料对缝进行填嵌处理。

  采用透水再生集料混凝土作为面层时,则要保证其孔隙率大于15%,15℃透水系数大于0.5mm/s;透水路面也要保证土基渗透性,土壤透水率应尽量大于0.1mm/s;土基顶面距离地下水位不宜小于1.0m,为避免对路基产生不良影响,还要合理设计路面排水系统。

  现今建筑垃圾再生集料已应用于各类工程实践中,尤其在道路工程建设中的应用,占据着很重要的位置和作用。使用再生集料不仅能满足道路工程的使用性能,而且可以确保在项目全寿命周期内最大限度地节约资源、保护环境,使其达到节能减排的设计目标。因此,为了充分发挥建筑垃圾在道路工程中的应用优势,建议从以下几个方面入手对其进行推广和运用:

  首先,要对建筑垃圾再生集料设计加大研究力度,从而不断扩大建筑垃圾再生集料在道路工程领域中的应用范围。

  其次,对建筑垃圾综合利用技术和相关处置工艺加大研究力度,选用合理的技术及工艺进行加工生产成技术指标符合要求的再生材料,以便更好的降低道路工程的材料成本及施工费用。

  最后,要严格环保执法,对建筑垃圾的排放进行全面完善,进而为建筑垃圾减量化、资源化,走上良性循环轨道提供可靠的法律保障,促进工程建设的可持续发展。

  建筑废弃物的再生集料在工程领域中的应用范围十分宽泛,尤以在道路工程中的应用优势最为显著,其可以部分或全部替代传统天然骨料来使用,这样既可以减少骨料开采率,缓解我国当前资源紧张的局面,而且还能保护生态及居民生活环境,促进可持续发展。因此,要想保证建筑废弃物资源在道路工程中可以发挥出最大的利用价值,就要严格按照国家规范标准要求,并对其整体性能等进行相应的试验检测,掌握各环节的应用要点,真正提高再生集料利用率,确保道路工程的建设质量。888集团官网入口