全国中文核心期刊 新 建蟓 中国科技核心期刊 无相结合料稳定的建筇］ｌ［立圾 路基填料干缩性链研穷 杨锐 ，宁培淋 ，刘浩ｓ，王新国 （１．广州科技职业技术学院，广东广州５１０５５０；２广东交通职业技术学院，广东广州５１０５２０ ３．深圳市勘察研究院有限公司，广东深圳５１８０２６；４．广东工业大学，广东广州５１０００６） 摘要：为了解决无机结合料稳定的建筑垃圾路基填料因干燥收缩产生的收缩变形问题，提高道路的使用寿命，采用室内试验分析 方法，分别对水泥、石灰和粉煤灰、石灰和矿粉稳定的建筑垃圾路基填料干缩性能进行研究。结果表明，掺入１０％的石灰和粉煤灰及掺 入 １０％的石灰和矿粉对路基填料干缩系数、干缩应变、失水率的影响基本相同。掺入３％的水泥对路基填料干缩系数、干缩应变的影响 比掺入１０％石灰和粉煤灰及１０％石灰和矿粉更显著，对路基填料失水率的影响比掺入１０％石灰和粉煤灰及１０％石灰和矿粉要小。 关键词：水泥：石灰和粉煤灰；石灰和矿粉；建筑垃圾；干缩性能 中图分类号：ＴＵ４７２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１—７０２Ｘ（２０１６）０６—００２９—０３ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｄｒｙ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｓｕｂｇｒａｄｅ ｆｉｌｌｅｄ ｗｉｔｈ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｗａｓｔｅ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ｂｙ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｂｉｎｄｅｒ ＹＡＮＧ Ｒｕｉ１，４，ＮＩＮＧ Ｐｅｉｌｉｎ２，ＬＩＵ Ｈａｏ ，ＷＡＮＧ Ｘｉｎｇｕｏ （１．Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０５５０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０５２０，Ｃｈｉｎａ；３．Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ ５１８０２６，Ｃｈｉｎａ； ４．Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５ １０００６，＂Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｗａｓｔｅ ｓｕｂｇｒａｄｅ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ｂｙ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｂｉｎｄｅｒ ｃａｕｓｅｄ ｄｕｅ ｔｏ ａｒｙ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ，ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｅｒｖｉｃｅ ｌｉｆｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏａｄ，ｔｈｅ ｄｒｙ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ｏｆ ｓｕｂｇｒａｄｅ ｆｉｌｌｅｄ ｗｉｔｈ ｃｏｎｓｔｒｕｃ－ ｔｉｏｎ ｗａｓｔｅ ｗｈｉｃｈ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ｂｙ ｃｅｍｅｎｔ，ｌｉｍｅ ａｎｄ ｆｌｙ ａｓｈ，ｌｉｍｅ ａｎｄ ｓｌａｇ ｐｏｗｄｅｒ ｗｅｒｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｔｈｒｏｕｇｈ ｉｎｄｏｏｒ ｔｅｓｔ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ：ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ １０％ｌｉｍｅ ａｎｄ ｆｌｙ ａｓｈ ｏｎ ｄｒｙ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｃｏｅｆｉｆｃｉｅｎｔ，ｄｒｙ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｓｔｒａｉｎ， ｒａｔｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｌｏｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｂｇｒａｄｅ ｆｉｌｌｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｓ ｓｉｍｉｌａｒ ｔｏ ｔｈａｔ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ １０％ｌｉｍｅ ａｎｄ ｓｌａｇ ｐｏｗｄｅｒ．Ｔｈｅ ｉｌｆｎｕｅｎｃｅ ｏｆ ｍａｔｅ— ｒｉａｌ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ ３％ｃｅｍｅｎｔ Ｏ１＇１ ｄｒｙ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ｄｒｙ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｓｔｒａｉｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｂｇｒａｄｅ ｆｉｌｌｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｓ ｖｅｒｙ ｂｉｇｇｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ １０％ｌｉｍｅ ａｎｄ ｆｌｙ ａｓｈ，ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ １０％ｌｉｍｅ ａｎｄ ｓｌａｇ ｐｏｗｄｅｒ，ｗｈｉｌｅ ｉｔｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｌｏｓｓ ０ｆ ｔｈｅ ｓｕｂ— ｇｒａｄｅ ｆｉｌｌｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｓ ｓｍａｌｌｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｌａｔｔｅｒ ｔｗｏ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｅｍｅｎｔ，ｌｉｍｅ ａｎｄ ｆｌｙ ａｓｈ，ｌｉｍｅ ａｎｄ ｓｌａｇ ｐｏｗｄｅｒ，ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ ｗａｓｔｅ，ｄｒｙ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ 道路工程是建筑垃圾再生利用的一个重要方向，在湿度 变形会使道路产生裂缝，雨水就能沿着裂缝进入路基中，连同 和温度等周围环境因素发生变化时，无机结合料稳定的建筑 行驶车辆的循环荷载作用，最后引起道路结构的破坏。因此， 垃圾路基填料会发生一定的收缩变形【ｌ－６１。路基填料发生收缩 本文对无机结合料稳定的建筑垃圾路基填料的干缩性能进行 研究，为实际工程提供理论参考。 基金项目：全国建材职业教育教学指导委员会科研项目（ＪｃｚＹｌ５ｌ９）； 广州市建设国家级科技思想库研究项目（０２１３ＳＸ０１２）； １干缩试验 广州科技职业技术学院项目（２Ｏ１４ＺＲ０１） １．１试验原材料 收稿日期：２０１６－－０３—１４：修订日期：２０１６－０５—０５ 试验所用建筑垃圾样本取自广州荔湾某建筑工程项目， 作者简介：杨锐，女，１９５９年生，河南郑州人，教授，博士，主要研究 在工程现场对粗骨料和细骨料进行分开取样。建筑垃圾样本 方向为环境岩土工程、建筑垃圾资源化等。Ｅ—ｍａｉｌ：１７５３２６２４０１＠ｑｑ． 主要由废混凝土、废砖、废砂石等构成。水泥：采用佛冈县某公 ＣＯＩ￣！。通讯作者：宁培淋，地址：广州市天河区天源路７８９号，Ｅ—ｍａｉｌ： 司生产的３２．５级普通硅酸盐水泥，２８ ｄ抗压强度３５．６ ＭＰａ， ｎｉｎｇｐｅｉｌｉｎ＠ｆｏｘｍａｉｔ．ｃｏｒｎ。 初凝时间１６０ｒａｉｎ，终凝时间２２６ｍｉｎ。石灰：取自佛山市某石 ＮＥＷ ＢＵｌＬＤ｝ＮＧ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ ·２９· 杨锐，等：无机结合料稳定的建筑垃圾路基填料干缩性能研究 灰加工厂，其中活性氧化钙和氧化镁含量为８７．２４％。Ｉ级粉煤 由表２可知，Ｄ配比路基填料的平均干缩系数比Ｂ配比 灰：取自巩义市某粉煤灰厂，ＳｉＯ ４６．８９％，Ａ１２０３ ３５．６７％，Ｆｅ２０３ 路基填料的略小，说明在掺量相同时，石灰＋矿粉比石灰＋粉煤 ２．６３％。￥９５级矿粉：取自韶关某矿粉厂，Ｓｉ０２ ３５．６７％，Ａ１２０３ 灰对路基填料平均干缩系数的影响略小。Ａ配比路基填料的 １２．９８％，Ｆｅ２０３ １．３０％，ＣａＯ ４４．０６％。试验原材料的各项性能指 平均干缩系数远大于Ｂ～配比路基填料的平均干缩系数，说 标均符合ＪＴＪ ０３４－－２０００《公路路面基层施工技术规范》的规 明外加３％水泥对路基填料平均干缩系数的影响较大，可见， 定。 １．２干缩试验方法 水泥比石灰＋粉煤灰、石灰＋矿粉对路基填料平均干缩系数的 影响更显著１７］。Ａ配比路基填料的平均干缩系数小于Ｃ配比 原材料配合比不同时，路基填料的性质也存在较大的差 路基填料的平均干缩系数，可见，在外加３％水泥同时，另掺 异。采用３％水泥、１０％（石灰＋粉煤灰）、１０％（石灰＋矿粉）对建 入１０％的石灰＋粉煤灰会促进路基填料平均干缩系数的增 筑垃圾路基进行稳定，配合比如表１所示。 表１不同类型路基填料的质量配合比 编号 Ａ 大，增加路基填料的干缩变形。 ％ ’ ２．２路基填料干缩应变一时间关系分析（见图１） 水泥 ３ 石灰 粉煤灰 Ｏ Ｕ 矿粉 Ｏ 粗骨料 细骨料 ４８．５ ４８．５ Ｂ Ｃ Ｄ ０ ３ ０ ２．５ ２．５ ２．５ ７．５ ７．５ Ｏ Ｏ ０ ７．５ ４５．０ ４３．５ ４５．Ｏ ４５．０ ４３．５ ４５．Ｏ 参照ＪＴＧ Ｅ５１－－２００９（（公路工程无机结合料稳定材料试验 规程》规定，在室内用静压法制各２组１００ ｍｍｘｌ００ ｍｍｘ４００ ｍｍ的梁式试件，试件成型后置于（２０±２）ｏＣ、相对湿度在９０％ 以上的恒温恒湿养护室中养护７ ｄ。然后，取其中１组试件在 两端安装千分表测试其变形值，另１组试件测试其失水率。 失水率的计算公式为： ｏｔＦ（ｍｃ－ｍ￣￣１）／ｍｐ （１）． 图１路基填料干缩应变一时间关系曲线 由图１可知，随着时间的延长，Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ配比路基填料 的干缩应变均逐渐增大。前１５ ｄ，Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ配比路基填料干 缩应变的增长速度较快，之后的增长速度较小。Ｃ配比路基填 （２） 干缩应变的计算公式为： ｏ￣ｉ－－．￣ｉ／１ 干缩系数的计算公式为： ／ｔｏ （３） 料的干缩应变大于Ａ、Ｂ配比路基填料，可见，路基填料的干 缩应变是由水泥和石灰＋粉煤灰的共同作用产生的，其中水 泥占主导地位。Ａ配比路基填料的干缩应变远大于Ｂ、Ｄ配比 路基填料，可见水泥对混合料干缩应变的影响远比石灰＋粉 式中： 厂第 次失水率，％； ｒｎ 、ｍｉ＋ ——第 、 １次标准试件称量质量，ｇ； ｍ ——标准试件烘干后恒量，ｇ； ｓ广～第ｉ次干缩应变，％； 煤灰或者石灰＋矿粉的影响大。Ｂ配比路基填料的干缩应变比 Ｄ配比路基填料的略大，说明在掺量相同时，石灰＋粉煤灰对 路基填料干缩应变的影响比石灰＋矿粉的影响略大。 ２．３路基填料失水率一时间关系分析（见图２） ６广一第ｉ次观测干缩量，ｍｍ； 卜标准试件的长度，ｍｍ； ０【。厂第ｉ次干缩系数，％。 ２干缩试验结果及分析 ２．１路基填料的平均干缩系数分析 平均干缩系数能够直接体现路基填料的干缩性能，不同 配合比路基填料Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ的平均干缩系数见表２。 表２不同配合比路基填料的平均干缩系数 ０ ５ ｌＯ １５ ２０ ２５ ３Ｏ 时间／ｄ 图２路基填料失水率一时间关系曲线 由图２可知，前１５ ｄ，Ａ、ＢｑＣ、Ｄ配比路基填料的失水率 ·３０· 新型建筑材料 ２０１６．６