1.引言
随着城市建设的发展，大批旧建筑物被拆除。目前对建筑垃圾的处理处理手段主要是将其与生活垃圾集中进行填埋堆放，或将建筑垃圾作为建筑地基处理的填筑材料，这不仅占用大量土地，造成环境污染，也是对资源的巨大浪费；另一方面，随着道路与建筑业建设的迅速发展，天然骨料资源将日益枯竭，而砖混类建筑垃圾通过再加工处理可替代砂石资源用于道路建设。我国科研工作者对其在工程中的应用进行了大量的研究工作，然而如何将其广泛的应用于公路基层中，最大化的挖掘建筑垃圾自身价值，目前的研究成果较少，并缺乏相关技术标准和规范，本文将针对其在公路基层中的应用进行相关试验研究。
本文依据现有公路路面基层相关规范中的配合比范围，对建筑垃圾再生骨料水泥稳定碎石和建筑垃圾再生骨料二灰稳定碎石混合料配合比进行设计，并对其抗压强度进行试验，进一步评价并寻找其内在规律，为建筑垃圾在道路基层中的规模化应用提供技术支持。
2.原材料及试验方法
2.1原材料
（1）建筑垃圾再生骨料：由主要成分为砖混类建筑垃圾经过再生骨料破碎机加工而成。由于加工后的连续级配的建筑垃圾再生集料级配筛分结果不能满足现有公路路面基层相关规范中对级配的要求范围，因此人工对其进行筛分分档，分为4档骨料：19.0~31.5mm、9.5~19.0mm、4.75~9.5mm和0~4.75mm。粗集料的压碎指标为43.3%，不满足相关规范不大于30%的要求。

试验项目		0~4.75mm	4.75~9.5mm	9.5~19.0mm	19.0~31.5mm
组成成分/%	砖瓦类	---	---	29.80	24.13
	砂浆类	---	---	38.55	33.32
	混凝土石类	---	---	28.40	38.56
	陶瓷类	---	---	3.26	4.00
密度/ kg/m3	表观密度	2.563	2.465	2.388	2.315
	松散堆积密度	1327	997.8	1260	1259
吸水率/%		---	15.41	19.51	20.4

（2）水泥：采用P.O.42.5R水泥，主要性能指标见表2；

序号	试验项目			试验结果
1	细度（负压筛法）比表面积 /m2/kg			351
2	标准稠度 /%			26.8
3	凝结时间	初凝时间 /min		236
		终凝时间/min		364
4	安定性（雷氏夹法） /mm			1.0
5	强度/MPa	抗 压	3d	25.9
			28	44.4
		抗 折	3d	5.1
			28	7.4

（3）消石灰：试验采用的消石灰为Ⅱ级灰，有效钙加氧化镁含量为62.3%；
（4）粉煤灰：Ⅰ级粉煤灰，表观密度为2341kg/m³，比表面积为447.1 m²/kg。
2.2试验方法
（1）击实试验：按 JTG E51-2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中相应方法进行击实，以绘制稳定材料的含水量—干密度关系曲线，从而确定其最佳含水量和最大干密度。
（2）无侧限抗压强度试验：按JTG E51-2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中相应方法进行测试，试件尺寸为100mm×100mm的圆柱体。
3.配合比设计
3.1再生集料合成级配
    根据工程经验，对再生粗集料与再生细集料比例分别按70:30，65:35和60:40三种比例进行级配合成，各档料筛分结果和合成级配见表3，合成级配图见图1。

筛孔尺寸/mm	各档料比例			通过下列各筛孔（mm）质量百分比/%
	1	2	3	31.5	19	9.5	4.75	2.36	0.6	0.075
19~31.5	23	21	20	100	76.3	0	0	0	0	0
9.5~19	24	23	21	100	100	38	0	0	0	0
4.75~9.5	23	21	19	100	100	100	0	0	0	0
0~4.75	30	35	40	100	100	100	100	86.6	60.6	10.7
合成级配	1			100	84.6	62.1	32	26	18.2	3.2
	2			100	85	64.7	37	30.3	21.2	3.8
	3			100	85.3	67	42	34.6	24.2	4.3
级配范围	级配上限			100	90	68	50	38	22	7
	级配下限			90	67	45	29	18	8	0
	级配中值			95	78.5	56.5	39.5	28	15	3.5

    由表3三种再生集料混合料合成级配对比可知，级配3在0.6mm的通过率为24.2%超出了规范上限，级配1和级配2满足规范范围要求。
3.2配合比组成
    选取级配1和级配2分别采用二灰稳定和水泥稳定，各材料组成见表4；对组成10个级配采用重型击实法进行确定其最佳含水量，最佳含水量和其对应的最大干密度试验结果见表4。

配合比	各材料组成比例/%					最佳 含水量/%	最大 干密度/g/cm3
	石灰	粉煤灰	水泥	再生粗集料	再生细集料
1	5	12	---	65	35	15.3	1.752
2	6	13	---	65	35	15.7	1.754
3	7	14	---	65	35	16.6	1.735
4	5	12	---	70	30	15.7	1.750
5	6	13	---	70	30	16.3	1.775
6	7	14	---	70	30	16.8	1.786
7	---	---	4	65	35	14.0	1.864
8	---	---	6	65	35	14.3	1.860
9	---	---	4	70	30	14.2	1.754
10	---	---	6	70	30	14.8	1.851

由表4击实试验结果可知：
（1）完全采用建筑垃圾再生骨料合成的级配混合料最佳含水量在14%~17%之间。根据以往工程经验，完全采用天然碎石的无机混合料最佳含水量一般在5%左右，可见建筑垃圾无机再生混合料最佳含水量远远大于天然集料。
（2）完全采用建筑垃圾再生骨料合成的级配混合料最佳含水量对应下的最大干密度在1.750 g/cm³~1.860 g/cm³之间。天然碎石的无机混合料最大干密度一般不小于2.000 g/cm³。这主要是由于，建筑垃圾再生混合料中含有60%砖瓦及水泥砂浆类材料，其自身密度较天然碎石小。
（3）在稳定类材料比例相同时（如表4中配合比1和4、配合比7和10等），随着粗集料比例的增大，混合料最佳含水量均有所增大，最大干密度则减小，表现出一致的规律性，由此可见对于相同剂量的稳定材料，最佳含水量直接影响其最大干密度；当再生粗集料和再生细集料比例不变时，对相同稳定材料，随着比例的增加最佳含水量增大，最大干密度则减小。
（4）水泥稳定再生混合料的最佳含水量均较二灰稳定再生混合料的小，而最大干密度则较大，根据以往研究结论，表现出与天然石料稳定混合料一致的规律性。
4.抗压强度试验结果
     由于再生集料中砖瓦和水泥砂浆类材料密度小抗压强度小，因此压碎指标较大，直接影响混合料的抗压强度。通过对10组不同的配合比采用静压法成型时间，测试7d和28d无侧限抗压强度，并对其作进一步对比分析，具体试验结果见表5。

配合比	7d无侧限抗压强度				28d无侧限抗压强度
	7d R平均/MPa	标准差S/MPa	偏差系数Cv/%	R0.95 /MPa	28d R平均/MPa	标准差S/MPa	偏差系数Cv/%	R0.95 /MPa
1	2.0	0.03	1.6	1.99	3.4	0.190	5.66	3.05
2	3.0	0.10	3.3	2.81	4.9	0.210	4.30	4.54
3	2.4	0.22	9.2	2.00	4.3	0.501	11.76	3.43
4	2.1	0.33	6.3	1.90	3.3	0.446	10.58	3.49
5	2.4	0.15	6.1	2.17	4.3	0.197	4.59	3.96
6	2.1	0.06	2.6	2.00	3.7	0.398	10.65	3.08
7	4.5	0.20	4.3	4.22	5.2	0.220	4.23	4.84
8	5.0	0.46	9.2	4.28	6.4	0.265	4.13	5.99
9	4.6	0.53	12.0	3.68	5.9	0.441	7.52	5.14
10	5.3	0.27	5.1	4.88	6.6	0.302	4.60	6.07

（1）二灰稳定再生混合料7d无侧限抗压强度在2.0MPa~3.0 MPa之间，均能够达到JTJ034-2009《公路路面基层施工技术规范》中对于高速公路和一级公路基层不小于0.8MPa的要求；其28d无侧限抗压强度在3.4 MPa~4.9 MPa之间。水泥稳定再生混合料7d无侧限抗压强度在4.5MPa~5.3 MPa之间，能够满足JTJ034-2009《公路路面基层施工技术规范》中对于高速公路和一级公路基层3MPa~5MPa的要求；其28d无侧限抗压强度在5.2 MPa~6.6 MPa之间。
（2）对于相同比例的再生粗、细集料再生混合料，二灰稳定再生混合料级配2比级配1和级配3的7d和28天无侧限抗压强度均较大，而级配5则较级配4和级配6的7d和28天无侧限抗压强度均较大。由此可知并不是稳定材料用量越多强度就越大。
（3）试验用建筑垃圾再生集料中砖瓦和砂浆类材料比例约为60%，其7d抗压强度满足公路相关规范对于高速公路和一级公路基层的技术要求，可以预见当砖瓦类和砂浆类材料比例更高时（如：达到70%），通过合理的配合比设计，可以对其降级使用，应用于二、三级道路以及更低级别的道路中。
5.结论
（1）当全部采用砖混类建筑垃圾再生集料配置稳定再生混合料时，具有较大的最佳含水量，在14%~17%之间；最佳含水量对应下的最大干密度相对较小，在1.750 g/cm³~1.860 g/cm³之间。
（2）二灰稳定再生混合料和水泥稳定再生混合料7d无侧限抗压强度能够满足公路路面基层施工技术规范对于高速公路和一级公路基层的相关要求，可以在公路路面基层中使用。
（3）对于砖瓦和水泥砂浆类材料比例大于60%甚至更高时，若其7d抗压强度不能满足高速公路或一级公路基层要求时，建议对其进行降级使用，应用于满足其技术要求的二、三级路面基层以及更低级别路面基层。
参考文献：
[1] JTG E51-2009公路工程无机结合料稳定材料试验规程[S].北京：人民交通出版社，2009.
[2] JTJ 034-2000，公路路面基层施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2000.
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[4] 崔宁. 砖混类建筑垃圾再生集料性能研究[J].工程材料与设备，2010（6）：137-140.
[5] 王武祥.建筑垃圾再生原料组成与用量对再生混凝土性能的影响[J].建材技术与应用，2009（3）：1-4.