建筑垃圾混合再生料在景中路底基層的應用研究

張冠濤，劉海濤，耿坤鵬，別華山

1.河南省城鄉規劃設計研究總院股份有限公司，河南 鄭州 450044；2.華北水利水電大學，河南 鄭州 450004；3.鄭州一建集團有限公司，河南 鄭州 450004

1 引言

建筑垃圾是指在建設、拆除、裝修和維修過程中產生的對建筑物、構筑物本身無用的排出物料，主要由磚塊、混凝土塊、碎石、渣土、廢金屬、廢木材、廢塑料等組成［1］。在循環經濟理論中垃圾被稱為是放錯了地方的資源，將建筑垃圾經過適當加工生產出的骨料可重新應用于工程建設中，所以它仍然是一種具有價值的資源。建筑垃圾再生利用已成為建筑完整壽命周期中不可或缺的重要環節，對實現建筑領域資源節約和節能減排起到關鍵作用。

建筑垃圾再生料內部組成成分復雜，磚、混凝土、砂漿等含量很不均勻，學院派試驗室試驗確定的參數（如最大干密度、最佳含水量、抗壓強度等）離散性較大［2-6］，在現場僅依靠前期調研和學院派試驗參數無法完全明確建筑垃圾再生料工程特性，用以指導建筑垃圾再生料工程實施較為困難。本文從實際應用出發，基于國家相關規范選擇有相應資質的工程實驗室，開展實體工程試驗和現場試驗工作，將混凝土與磚混結構混合再生料應用于城市次干路道路底基層，對建筑垃圾應用于市政道路基層技術進行了有益的嘗試。

2 工程概況

某市二七區景中路（萍湖路-南四環）道路工程位于二七區馬寨鎮，為南北向新建城市次干路，道路紅線寬度30m，全長約為1360m，設計速度40km/h，規劃為單幅路橫斷面，道路結構形式見圖1。景中路施工范圍南起萍湖路北至南四環，道路沿線地形起伏較大，K0+038-K1+515 范圍內紅線現狀路地下為綜合管廊。

圖1 道路結構斷面

為達到保證工程質量、節約資源和合理利用建筑垃圾再生料的目標，道路設計選用河南城鄉規劃設計研究總院有限公司最近兩年關于建筑垃圾再生利用科研成果［1］［7］，整個景中路道路基層選用建筑垃圾再生料施工：底基層選用18cm 厚8：2 混凝土與磚渣再生混合料（其中水泥：混合再生料=5.5：94.5；混合再生料中混凝土再生料：磚渣再生料=80：20）；下基層和上基層選用18cm 厚混凝土再生混合料（水泥：混凝土再生料=5.5：94.5）。

3 工程施工

3.1 建筑垃圾再生料

建筑垃圾再生料來自于鄭州西郊某露天建筑再生料加工廠（圖2、圖3）。除了針片狀顆粒相對較多之外，骨架密實級配混凝土再生粗骨料能夠形成良好的骨架嵌擠結構，抑制由于水分的減少引起的毛細管作用、吸附作用和分子間作用等的體積收縮，具有較好的強度和抗干縮性能（圖2）。磚渣再生料的離散型較大，吸水率高，壓碎值大，本身強度有限，可以作為填充材料（圖3）。

圖2 混凝土再生料（一元硬幣）

圖3 磚渣再生料（一元硬幣）

基于鄭州地區建筑垃圾的生產狀況［1］，通過合理調整再生料粒徑，將混凝土再生料與磚渣再生料按8：2 進行混合，委托河南省建筑工程質量檢驗測試中心站有限公司進行工程試驗，檢測結果滿足市政道路底基層混合料強度要求。

3.2 現場施工

本道路工程將再生料應用于道路的水穩半剛性底基層建設，采用廠拌法施工，根據相關規范［8］［9］并結合再生料自身的性能特點，對建筑垃圾再生料應用于路面水穩基層建設的施工工藝進行優化。

在做好相關準備工作的基礎上，整個底基層施工過程嚴格按照相關規范進行［8］?；诮ㄖ旌狭系墓こ烫攸c，結合施工期間天氣、環保等外部狀況，對工藝過程調整如下：

（1）混合料攤鋪前一天灑水一次濕潤灰土層；清掃后、攤鋪施工前再灑水一次，保證接觸面干凈、濕潤、無積水；

（2）攤鋪施工含水量調整為最優含水率+2%（觀察碾壓、振動過程中沒有發現混合料有聚塊和泌水現象）；

（3）裝料過程中要求汽車“U”型移動，避免大小顆粒嚴重離析；

（4）碾壓過程分為：初壓、復壓和終壓，采用靜壓、動碾、搓揉相結合的方法；采用輕型壓路機，提高振動壓路機行駛速度，增加輪胎壓路機壓實遍數。

3.3 施工檢測檢驗

底基層鋪筑完成后在立即進行人工灑水養生（24 小時后以灑水車養生為主），整個養生期內始終保持面層濕潤狀態，養生期間封閉交通。養生7d 后對現場進行鉆芯取樣，共選取十個直徑×高度=150mm×150 mm混凝土磚渣再生混合芯料，整個取樣過程中沒有出現不成形或離散試樣，現場取樣情況如圖4所示。

圖4 底基層混合料現場取樣

工程實驗室檢測結果（表1）顯示，現場所采用的建筑垃圾再生混合料強度滿足規范和設計要求，其中較好荷載值達到2.4MPa，將混凝土和磚渣混合再生料運用到市政道路工程中是可行性。

表1 混合料芯樣檢測結果

4 結語

建筑垃圾再生料投入至實際工程項目的案例還不是很多，還未發現磚渣再生料直接應用到是具體工程中的案例。建筑垃圾再利用仍需要更多的試驗路段來驗證，需要更詳細、更全面地分析討論試驗路段、實際工程施工過程中建筑垃圾再生料的影響。

基于景中路底基層實際應用問題，借鑒河南城鄉規劃設計研究總院有限公司近幾年關于建筑垃圾再生利用相關科研成果，選擇有相應資質的工程實驗室開展實體工程試驗和現場試驗工作，將混凝土與磚渣混合再生料應用于市政道路底基層，對建筑垃圾的再生利用進行了有益的嘗試。