再生水泥混凝土在道路維修中的應用

高 鵬

（中國城市建設研究院有限公司湖北分院， 湖北 武漢 430000）

0 引言

水泥混凝土是道路、建筑和橋梁等基礎設施中最常用的材料。結構已逐漸達到使用年限，以及房屋拆遷和公路工程的改造，產生了大量的廢棄混凝土。

混凝土廢棄物的回收利用對社會具有很好的幫助，在減少建筑材料的堆積方面具有可觀的經濟效益，降低車輛運輸成本，減少土壤資源。水泥混凝土是水泥和石子以及水按一定比例混合組成。利用廢棄混凝土生產再生混凝土，可以減少水泥的生產數量、開采石子數量和二氧化碳排放量，也保證了生態環境的平衡。

1 廢棄混凝土的再生利用的現狀

目前，廢棄混凝土的回收利用是各國科學家關注的焦點，再生混凝土最有價值的使用，最具成本效益的回收和最廣泛的應用于研究。許多國內外的科學家都有混合的比例設計，針對混凝土再生的物理機械性能和耐久性培訓。根據高吸力、低強度混凝土、壽命和其他性能差的再生混凝土，提供了摻和比，混合工藝，對骨料表面的再生骨料改造等改進的措施，并對添加劑的添加提出了改良，取得的成果不錯。再生水泥是指利用廢棄混凝土中的石灰石當作水泥中的氫化鈣，來生產水泥熟料，或者水泥混合物，添加到里面[1]。

2 試驗原材料和方案

2.1 原材料

（1） 再生粗骨料：再生粗骨料的砼一級強度為C30，經粉碎機磨制而成，經破碎機破碎而成，分離的骨料不滿足連續分選要求，粗骨料要篩兩遍。

由于再生骨料吸水率大，增加了拌和設計中的附加用水量。增加新增用水量，滿足粗骨料吸水要求，拌和過程用水量減少。舉個例子，設計了4 組具有粘結比的再生混凝土抗壓強度7（d）、28（d）和28（d）抗折強度。再生混凝土凝結以后的收縮，選擇其中一種水膠比測試其凝結以后的收縮量，并逐級增加了粉煤灰的占比量，五分之一、三分之一、二分之一，內混法降低其干燥性能和強度，同時測試一組沒有二次骨料的砼進行比較。

2.2 試驗方法

混合再生粗骨料混凝土時，先混合水泥、粉煤灰和水，然后再混合再生粗骨料，最后再混合天然砂和水。天然粗骨料先拌砂、水泥，再加粗骨料拌合，最后加水，直至混凝土攪拌均勻[2]。

3 結果及分析

3.1 強度分析

（1）隨著水膠比重的增加，二次骨料的強度逐漸降低，相應地，出現這種情況的時間各自為7（d）和28（d）。二次骨料強度的變化取決于連接的規律性程度，類似于普通混凝土，由于水膠的比重增加了自由水的重量，從而增加了孔洞，水泥和水拌合料強度降低。想要減少骨料再生對大量空隙和高吸收系數的影響，增加水的占比量，確保二次骨料方便，保持水膠低于二次混凝土強度。

（2）再生混凝土斷裂的強度與水膠比重成反比例關系。水膠比值增加，再生混凝土的斷裂強度降低，隨著水膠比值增加的速度越快，斷裂強度的速度下降的也越快。斷裂強度跟水膠比的關系類似于普通混凝土。

再生骨料對混凝土的強度有一定的作用，水膠比的再生混凝土都能滿足水泥基的強度要求，與交通重荷載等級相對應，用作高速公路基層。可是，再生骨料混凝土的高收縮性能可能是主要誤差，牽制它在道路養護中的應用。因此，選取四組再生混凝土中一組作為高強度、低水泥含量加入粉煤灰的配合物，觀察其強度和干縮性能。

3.2 收縮性能

收縮裂縫在半剛性基層上容易在人走的道路上產生裂縫，增加交通危險。為了降低混凝土的收縮抗力，在部分再生混凝土中用粉煤灰代替水泥。這種方法可以幫助降低水泥用量和企業成本。比較不同粉煤灰含量的再生混凝土的收縮性能，粉煤灰含量增加，再生混凝土的收縮抗力先降低后增加。如果粉煤灰占比量為混凝土的三分之一，那么再生混凝土的收縮就是最小值。如果粉煤灰占比量為混凝土一半，再生混凝土的抗收縮性能達到最大，甚至比不摻粉煤灰的再生混凝土還要大[3]。這里面原因是：粉煤灰的粒徑很細小，如果摻量太小了，它可以填充水泥水化產物的縫隙，降低水泥的孔隙率和收縮性能；同時粉煤灰能產生火山灰反映，得到的物體能進入水泥水化產物的孔隙里、提高壓實度，收縮荷載減少。如果粉煤灰用量過大，水灰比增大，即能進行水化反應的水泥用量減少，水化產物也減少，粉煤灰的火山灰效應降低，填充效果降低，自由水過多導致氣孔過大，從而增加收縮。

4 水泥混凝土道路維修養護工作

4.1 水泥混凝土道路養護、維修的內容

(1)日常養護內容

水泥混凝土道路的養護內容：清除路面上的多余雜物，保持路面清潔；整理路牙和路容；排除污水積水；修補和更換填縫料等，以防水泥混凝土道路遭到破壞。

(2)維修內容

水泥混凝土道路維修的內容：澆灌裂縫；更換混凝土板塊；維修表面局部破損；維修破損接縫；抬高板塊進行板底灌漿，加固地基；增加路面摩擦力等[4]。

4.2 維修和養護工作的落實

根據維修和養護混凝土道路的做法，采取了以下措施：1）處理破損道 路。及時發現有問題的道路和道路狀況，對發現的道路問題及時維修，同時，維修和養護水井和雨水篦子，檢查配套設施，解決道路出現的問題。除此之外，當遇到雨水多的時期，要做好污水井、雨水篦子的疏通工作，檢查井蓋是否蓋好，有沒有被雜物堵住，以便雨水及時排走，為了保證道路交通和排水的不間斷性減少問題。2）道路維修。對于需要修理的道路，用銑刨的方式進行維修和加工。對水井和雨水篦子進行檢查，確保道路暢通。3）道路維護。對主要干線道路的檢查，對道路中存在的問題的進行研究，對道路銑修，人行道石板的修理和巖石的更換，修理水井和雨水篦子，對于存在問題及時有效的解決[5]。

4.3 引進維修新技術

從目前的水泥混凝土道路的角度來看，水泥混凝土道路的發展目前正在使用新的技術，以及隨后的維護和保養也應配合工作的變化，積極創新維修技術，說出新的觀點和想法。在實踐中，積極提倡采用預防性保護方法，防止和控制在水泥混凝土道路上出現隱患或可能性問題時實施預防和控制的手段，同時避免出現問題和產生額外費用。目前，預防性養護做法正在產生良好的效果，可以從中吸取經驗教訓，為水泥混凝土道路的維修提供經驗參考。

4.4 提高維修人員的技能

從改善水泥混凝土道路設施的維修水平的角度來看，需要增加維修的隊伍，提高其工作質量，使其能夠有效地執行任務，并確保正常使用道路，避免出現安全方面的問題。例如，水泥混凝土道路維修部門提供維修服務，服務的范圍較廣，這就需要提高維修人員的技術，也就需要對其進行培訓，通過對理論和實踐的培訓，提供維修人員的整體技術能力，經過職業培訓，工作人員掌握了使用各種新技術的能力，有效利用這些技術，切實提高了維修操作效率，取得了良好的效果[6]。

4.5 做好技術應用的控制

從道路運營維護實際出發，應考慮技術應用的影響控制，控制具體內容如下：1）采用霧封層技術，針對路基損壞問題，采用霧封層技術，通過設置保護層來解決問題。充分發揮瀝青材料的作用，形成霧層，達到維護道路的效果。2）現場熱修復技術，貫徹預防性維修理念，采用微波加熱、紅外線加熱等現場熱修復技術，實施道路修繕，解決道路問題，恢復道路使用。需要注意的是，利用上述技術手段做好前期調查工作，檢測道路的實際情況，制定適當的道路養護處理方案，嚴格控制材料質量和技術應用效果是保證技術應用價值的關鍵。3）大大小小道路問題的修復技術。4）預防維護技術。在經濟方面，預防維修措施的實施降低了重大質量問題發生的可能性，從而降低了檢修成本，因而得到了廣泛的應用。

5 結束語

從水泥混凝土路面施工的角度出發，使用了許多新材料和新技術，提高了施工質量，降低了后續維修的壓力，也改變了維修的技術方法，這也為提高水泥混凝土道路維修水平，引進新技術，提高技術使用的成熟度，實現維修的作用，起到十分重大的意義。