再生骨料在沥青路面中的应用研究进展
罗佳 谢钧 谢金萍 陈国夫
广安职业技术学院 建筑工程学院 四川 广安 638500
引言:全球基建需求激增导致天然骨料过度开采,而我国建筑垃圾年产量已突破 220 亿吨,其中废弃混凝土占比显著 [1]。传统填埋处置模式加剧土地资源压力,亟需探索高效再生利用途径。沥青混合料作为主要铺路材料,骨料占比超 90% ,但近年来天然矿料紧缺问题凸显 [2]。研究表明,采用 RCA 替代天然骨料(Natural Aggregat, NA)可同步缓解资源枯竭与固废堆积问题 [3],然而其表面附着旧砂浆层导致孔隙率、吸水率显著增加,进而引发界面粘结弱化与混合料水稳定性下降等缺陷。本文从资源再利用的角度出发,综述了再生骨料在沥青路面中的研究进展。
1. 再生骨料在沥青路面中的应用
再生骨料在 60% 掺量以内再生粗骨料可显著提高沥青混合料的高温性能,但会导致低温抗裂性和劈裂抗拉强度下降。再生骨料掺量的增加会引起其沥青混凝土最佳沥青用量的增大,但有效沥青含量、有效沥青膜厚度和粉胶比变化不大。朱继青[4] 将地震建筑废弃物破碎成再生骨料应用在沥青混合料中,发现地震废弃物的掺入降低了沥青混合料的水稳定性能和低温抗裂性能。尉中兴 [5] 将不同来源的再生粗骨料应用于 AC-16 型沥青混合料中进行性能研究,发现由碱性碎石废弃混凝土加工而成的再生粗骨料所制备的沥青混凝土有更好的性能表现。邓宗才[6] 等提出不同来源再生粗骨料的颗粒粒径和掺量对沥青混合料水稳定性有较大负面影响,但不会明显影响其高温性能。
再生骨料具有足够的强度能够作为路面材料使用。Julian 等
研究分析了含不同比例再生骨料的沥青混合料路用性能指标,发现掺再生骨料的沥青混合料具有较强的抗车辙能力,但其受水侵蚀时,沥青易从再生骨料表面剥落,导致路面路用性能严重下降。Chidozie 等 [8] 研究发现,相比天然沥青混合料,再生骨料沥青混合料的马歇尔稳定度与疲劳性能均较好,但其弹性模量则会部分损失。Peter 等
通过水稳定性、断裂能和车辙性能指标对再生骨料沥青混合料路用性能进行评估,发现再生骨料的掺入会降低沥青混合料的断裂能,增强对车辙破坏的抑制能力,但也会引起抗水损性能下降。
2. 再生骨料沥青混合料性能提升措施
再生骨料沥青混合料抗水损性能的提升举措大多都集中在对再生骨料本身的改性强化上。如李秋义
通过颗粒整形装置,利用再生骨料在高速抛落过程中的相互碰撞去除表面砂浆,经强化后再生骨料的压碎值和吸水率分别降低了 40.5% 和 40.9% 。吴少鹏等
研制了一种可以“封堵”再生骨料表面砂浆孔隙的防水抗油剂,经其强化后再生骨料沥青混合料的抗水损性能显著提升。张宜洛等
采用有机硅树脂对再生骨料进行浸泡强化,对再生骨料表面孔隙和微裂缝进行预固结处理,结果发现经有机硅树脂强化后再生骨料的吸水率大幅降低,再生骨料与沥青的黏附性得到有效提升。
3 结论
(1)再生骨料在沥青路面中应用整体上具有可行性,但总体折射出的潜在应用局限性是沥青在其表面上的粘附性差和其与沥青之间的粘结性弱的问题,导致因再生骨料沥青混合料的水敏感性较强而引发路面耐久性差的现实工程问题
(2)不同来源的再生骨料均具备在沥青路面中应用的可行性,其掺量的增加会导致沥青用量的增加,同时只有在适当的掺量下,沥青混合料才能表现出较好的高温稳定性、疲劳性能等路用性能。
(3)无论是物理强化法还是化学强化法,其均是针对再生骨料进行表面处理来实现性能增强这一目标的。从成本、耗能、环境等多方面综合考虑,这两种方法均在工程实践中表现出局限的应用前景
参考文献:
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[4] 尉中兴 . 再生粗骨料在沥青路面中的应用技术研究 [D]. 北京工业大学 , 2012.
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基金项目:2024 年四川省大学生创新训练计划项目:S202413814005 ;
作者简介:罗佳(2004-),广安职业技术学院,新型建筑材料技术专业学生。