CN211897663U - 采用工业废渣复合再生水硬性胶凝材料铺筑的道路结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用工业废渣复合再生水硬性胶凝材料铺筑的道路结构，包括基体，其由原有道路路基结构层或新建路基结构层构成；底基层，其由摊铺和压实在所述基体上的经过弥散强化的复合再生水硬性胶凝材料稳定土构成；过渡层，其由摊铺和压实在所述底基层上的复合再生水硬性胶凝材料稳定碎石构成；基层，其由摊铺在所述过渡层上的水泥稳定碎石构成；面层，其为铺筑在所述基层上的水泥混凝土层或沥青混凝土层。本实用新型通过合理构建各材料层，使整体道路具有较高的承载性能和抗渗性能；同时降低了水泥用量，消耗了大量的工业废渣；其工程施工量小，施工周期短，有利于工程管理，提高施工质量。

Description

采用工业废渣复合再生水硬性胶凝材料铺筑的道路结构

技术领域

本实用新型涉及道路工程建设技术领域，尤其是涉及一种采用工业废渣复合再生水硬性胶凝材料铺筑的道路结构。

背景技术

现有道路结构一般包括依次设置在路基结构上的底基层、基层和面层。修建时，首先将准备好的原路基结构层或新路基结构层用压路机碾实；再将掺入水泥、石灰或二者混合物的土壤，拌合均匀，再加水压实成底基层；然后将水泥和碎石拌合均匀，加水至规定含水量，碾压而成为基层，最后铺筑水泥混凝土面层或沥青混凝土面层。在此过程中，需要使用大量能耗较高的水泥和石灰，给生态环境造成严重污染。其次，水泥、石灰在固化土壤方面存在局限性，其具体表现在：①水泥对施工要求比较严格，由于水泥的初凝和终凝时间较短，因此在实际施工中对施工速率有较高的要求，但是，受实际施工条件等因素的影响，在短时间内完成各项工序工作难度较大；②对于水泥稳定土，由于受土壤条件限制，产生强度有限，且干缩系数和温缩系数较大，易产生开裂，致使水泥稳定土的抗压、抗渗、抗冻和抗冲刷性降低，甚至于，在公路施工规范中，严禁将水泥稳定土作为高级公路基层；③对于石灰稳定土，其强度很低且发展缓慢，对施工进度有一定的限制，对石灰掺入量要求严格，若超出范围值将降低强度，石灰稳定土浸水易软化，且水稳定性较差，收缩率比水泥更大，一般无法满足工程要求。可见，现有道路结构不仅不环保，而且施工难度较大。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种采用工业废渣复合再生水硬性胶凝材料铺筑的道路结构，具体可采取下述技术方案：

本实用新型所述的采用工业废渣复合再生水硬性胶凝材料铺筑的道路结构，包括

基体，其由原有道路路基结构层或新建路基结构层构成；

底基层，其由摊铺和压实在所述基体上的经过弥散强化的复合再生水硬性胶凝材料稳定土构成；

过渡层，其由摊铺和压实在所述底基层上的复合再生水硬性胶凝材料稳定碎石构成；

基层，其由摊铺在所述过渡层上的水泥稳定碎石构成；

面层，其为铺筑在所述基层上的水泥混凝土层或沥青混凝土层。

所述底基层的厚度为20-25cm。

所述经过弥散强化的复合再生水硬性胶凝材料稳定土内掺混有钢渣。

所述钢渣的粒径≤21.5mm。

所述过渡层的厚度为15-20cm。

所述基层的厚度为12-15cm。

所述面层的厚度为6-12cm。

所述基层和面层之间还设置有透油层和稀浆封层。

本实用新型提供的采用工业废渣复合再生水硬性胶凝材料铺筑的道路结构，通过合理构建各材料层，使整体道路具有较高的承载性能和抗渗性能；其采用工业废渣代替水泥来稳定土和稳定部分碎石分别用作道路的底基层和过渡层，不仅降低了水泥用量，同时还消耗了大量的工业废渣，非常有利于环保的可持续性发展；其次，由于底基层和过渡层材料的优异性能，其厚度均小于传统道路的结构厚度，减少了工程施工量，缩短了施工周期，有利于工程管理，提高施工质量。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例以本实用新型的技术方案为前提，并给出了详细的实施方式，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。

如图1所示，本实用新型所述的采用工业废渣复合再生水硬性胶凝材料铺筑的道路结构，包括由原有道路路基结构层或新建路基结构层构成的基体1，其上依次设置有底基层2、过渡层3、基层4、透油层5、稀浆封层6和面层7。具体地，上述底基层2的厚度为20-25cm，由摊铺和压实在基体1上的经过弥散强化的复合再生水硬性胶凝材料稳定土构成；为了提高道路的耐压强度，通常在上述经过弥散强化的复合再生水硬性胶凝材料稳定土中掺混有粒径≤21.5mm的钢渣。过渡层3的厚度为15-20cm，由摊铺和压实在底基层2上的复合再生水硬性胶凝材料稳定碎石构成。基层4的厚度为12-15cm，由摊铺在过渡层3上的水泥稳定碎石构成。基层4上依次铺设透油层5、稀浆封层6和厚度为6-12cm的由水泥混凝土层或沥青混凝土层构成的面层7。

上述复合再生水硬性胶凝材料是将若干种工业废渣复合后，使其在水的作用下产生各种化学反应从而生成凝胶状的水化物, 如水化硅酸钙(C-S-H)、水化铝酸钙(C-A-H)等。这些水化硅酸钙(C-S-H)、水化铝酸钙(C-A-H)包围土壤颗粒,有的自行继续硬化形成骨架, 有的与土颗粒作用生成络合物, 最终相互连接形成稳定的空间网状结构,因此经过弥散强化的复合再生水硬性胶凝材料稳定土的土粒之间粘结强度大、稳定性较好。同理，复合再生水硬性胶凝材料稳定碎石也具备粘结强度大、稳定性好的优点。上述工业废渣选自于尾矿、赤泥、钢渣、矿渣粉、煤矸石和粉煤灰。

以下对新建道路的施工过程进行详述：

首先，采用振动式压路机将新路基结构层碾压密实，同时做好场地排水和路基处理。待新路基结构层验收合格，准备铺筑道路底基层的主要原料：工业废渣复合再生水硬性胶凝材料、钢渣和土壤。

然后，将工业废渣复合再生水硬性胶凝材料、钢渣、土壤进行湿拌，工业废渣复合再生水硬性胶凝材料（细度：0.08mm方孔筛≤5%）按被稳定混合料（土和钢渣）干重的4.5～10％比例配置，其中钢渣（粒径≤21.5mm）按土壤干重的10～20％比例配置，采用旋耕机对其进行均匀搅拌，搅拌均匀后土壤的水分宜略大于最佳值，稳定粗粒土和中粒土，应较最佳含水量大0.5%～1.0%，稳定细粒土，较最佳含水量大1%～2%，不应小于最佳值，以补偿施工过程中水分的蒸发，并有利于减轻延迟时间的影响。

进行整型和碾压时，应由两侧向中心、由低处向高处进行刮平，人工配合整平。采用轮胎式压路机初压一遍，再进行修整；严禁利用素土和薄层贴补的办法找平。整形完成，即可进行碾压。先用压路机静压1遍，再用振动式压路机进行碾压3～4遍，直至压实为止。碾压时重叠部分应为1/3～1/2 轮宽，后轮应超过两段接缝处，重复碾压3～4遍，直至稳定土层表面无明显轮迹，压实度符合设计要求。碾压应由两侧向中心，由低处向高处进行。应及时削高填低，但严禁素土找平。碾压结束后，用轻或中型压路机静压一遍。每段工业废渣复合再生水硬性胶凝材料稳定土底基层碾压完成并经压实度检查合格后应立即开始养生，不得延误。

接着，调试拌和机，按照设计比例分别称出不同规格的碎石（压碎值应不大于30%，最大粒径≤20mm）、工业废渣复合再生水硬性胶凝材料（细度：0.08mm方孔筛≤5%）、水的重量，进行工业废渣复合再生水硬性胶凝材料稳定碎石的拌和作业。拌和时应控制混合料含水量，试铺时应对稳定碎石出料及时取样检查混合料含水量和胶凝材料剂量是否有变化，再根据前场检测含水量结果作调整。

施工时，采用摊铺机进行作业，摊铺机采用钢丝绳控制摊铺厚度和高程。摊铺时保持摊铺机前有2～3辆送料车辆，摊铺时匀速摊铺，及时检查摊铺厚度；摊铺中螺旋布料器应均衡地向两侧供料，螺旋布料器的料略高于螺旋布料器的2/3，使熨平板挡板前混合料在全宽范围内保持一致，避免摊铺层出现离析现象，设专人检查铺筑厚度及平整度，发现局部离析、拖痕及其他问题应及时处理；中途不得随意变速或停机，摊铺速度在1.0～1.5米/分钟范围内。

碾压时，设立专人指挥，注意稳压充分，振动不起浪、不推移，压路机碾压时重叠1/3～1/2轮宽，每约50米作为一作业段。对碾压过后出现的问题及时进行处理。碾压时及时检查含水量，以略高于最佳含水量来进行碾压，压路机停车要错开3m远为宜，最好停在已碾压好的路段上，以免破坏基层结构，严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上掉头和急刹车，以保证稳定碎石基层表面不受破坏。碾压完成后，及时进行压实度检侧，发现压实度不足，及时进行补压，根据施工特点，必须控制碾压时间，在胶凝材料终凝时间前结束碾压，并达到要求的压实度，同时没有明显的轮迹。

水泥稳定碎石摊铺是在工业废渣复合再生水硬性胶凝材料稳定碎石摊铺结束之后立即开始，作业工艺和工业废渣复合再生水硬性胶凝材料稳定碎石一样。水泥稳定碎石集料级配碎石压碎值应不大于30%，最大粒径不大于31.5mm。碾压完成后采用土工布湿润后进行覆盖养护。养生时，不应过湿或忽干忽湿，宜保持在最佳含水量状态时的均匀湿度下养生。到养生期，进行检测。

检测合格后，可进行透层油、稀浆封层、沥青混凝土面层或水泥混凝土面层施工。

上述采用工业废渣生产的水硬性胶凝材料在道路工程领域的应用，能够在一定程度上减轻工业固体废弃物带来的环境压力，推动其再生利用，符合我国节能减排、发展循环经济的产业政策，为工业废弃物（钢渣等）的资源化利用起到了积极推动作用，具有广泛而深远的意义。

Claims (8)

1.一种采用工业废渣复合再生水硬性胶凝材料铺筑的道路结构，其特征在于：包括

基体，其由原有道路路基结构层或新建路基结构层构成；

底基层，其由摊铺和压实在所述基体上的经过弥散强化的复合再生水硬性胶凝材料稳定土构成；

过渡层，其由摊铺和压实在所述底基层上的复合再生水硬性胶凝材料稳定碎石构成；

基层，其由摊铺在所述过渡层上的水泥稳定碎石构成；

面层，其为铺筑在所述基层上的水泥混凝土层或沥青混凝土层。

2.根据权利要求1所述的采用工业废渣复合再生水硬性胶凝材料铺筑的道路结构，其特征在于：所述底基层的厚度为20-25cm。

3.根据权利要求1所述的采用工业废渣复合再生水硬性胶凝材料铺筑的道路结构，其特征在于：所述经过弥散强化的复合再生水硬性胶凝材料稳定土内掺混有钢渣。

4.根据权利要求3所述的采用工业废渣复合再生水硬性胶凝材料铺筑的道路结构，其特征在于：所述钢渣的粒径≤21.5mm。

5.根据权利要求1所述的采用工业废渣复合再生水硬性胶凝材料铺筑的道路结构，其特征在于：所述过渡层的厚度为15-20cm。

6.根据权利要求1所述的采用工业废渣复合再生水硬性胶凝材料铺筑的道路结构，其特征在于：所述基层的厚度为12-15cm。

7.根据权利要求1所述的采用工业废渣复合再生水硬性胶凝材料铺筑的道路结构，其特征在于：所述面层的厚度为6-12cm。

8.根据权利要求1所述的采用工业废渣复合再生水硬性胶凝材料铺筑的道路结构，其特征在于：所述基层和面层之间还设置有透油层和稀浆封层。

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