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研讨市政道路路基工程中建筑渣土的应用

2021-01-24金星星

四川水泥 2021年2期
关键词:渣土含水量碾压

金星星

(中铁十一局集团第一工程有限公司, 湖北 襄阳 441100)

近些年建筑行业内人士认真研究建筑渣土,认为建筑渣土具有再利用价值,可以应用于道路工程及其他工程之中。基于此,在各个城市积极推进市政道路工程建设之中,高度重视建筑渣土的应用,即:采用适合的施工工艺,将建筑渣土作为填筑材料,有效的应用路基施工之中,提高路基稳固性,同时节约工程成本、保护环境。

1 建筑渣土的概述

1.1 建筑渣土的含义

建筑渣土是指在建筑改造工程中,留下的废弃建筑施工材料,它在实际应用的过程中具有吸水性强、坚硬性好等特点。它分为非自硬性建筑渣土和泥土状渣土两种类型,两者的性能特点有很大差别,所以对其进行回收利用,应注意考虑不同类型建筑渣土的使用性能是否能够使用于工程施工之中,进而合理应用建筑渣土。需要特别说明的是水泥状渣土,因其中含有一定量的水泥,所以渣土反之后会自动凝固。如若要回收利用水泥状渣土,需要运用施工工艺对其予以有效的处理,如脱水、浓缩、干燥等等,以便渣土能够满足工程施工需求[1]。

1.2 建筑渣土的危害

其实,对建筑渣土予以回收利用,一方面是提高资源利用率;另一方面是规避建筑渣土的危害性。建筑改造工程所产生的渣土量较少时是比较安全的。但当建筑渣土堆存量较大时,很可能诱发滑坡等大型地质灾害。如若周围有建筑物或者人员作业,那么很可能造成严重的生命财产损失。所以,积极回收利用建筑渣土很有必要。

2 建筑渣土在路基工程中的现状分析

改革开放不断深化的背景下,国内各行各业发生了翻天覆地的变化,这不仅使国民生活水平得以提高,还促进了社会经济更好更快的发展。但与此同时各行各业之中也存在一些有待结果的突出问题。就以建筑行业来说,伴随着建筑改造工程的增多,所产生的建筑渣土量也在不断增多,如若不对其进行回收利用,那么势必会破坏周围的生态环境,或者爆发滑坡等地质灾害,造成严重的生命财产损失。基于此,我国加强了对建筑渣土回收再利用的相关研究,积极借鉴了发达国家丰富经验及处理技术,认为建筑渣土具有较高的利用率,比如将建筑渣土应用路基工程之中,可以替代一些施工材料,如此不仅能够有效规避建筑渣土的危害性,还能够降低路基工程施工成本[2]。

回顾分析市政道路路基工程中建筑渣土再生利用实际情况,确定国内建筑渣土的再生利用技术发展较晚,施工技术水平还有待加强,所以建筑渣土应用并不是非常广泛,仅是小面积地、小范围地应用,并且在应用的过程中基本上都是采用填埋方法来进行施工作业。但近些年越来越多的业内人士将焦点放在建筑渣土性能上,即认为建筑渣土的强度和稳定性较强,适当地处理建筑渣土,提高它的使用性能,势必会极大程度上满足市政道路路基工程施工,为高质量、低成本地建设市政道路创造条件。

3 建筑渣土相关指标

3.1 物理指标

为了了解建筑渣土的物理指标,本次检测的过程中将建筑渣土与粉煤灰按照90:10拌合比进行处理,之后对混合物予以标准化检测,得到的物理指标为:

(1)含水量。建筑渣土具有亲水性的特点,它本身的空隙中含有较多的水。在建筑渣土与粉煤灰拌合在一起,建筑渣土内的水分会被粉煤灰吸收一部分,但建筑渣土本身依旧存在较多水量。要想使建筑渣土能够满足于工程建设需要,单纯地利用粉煤灰来处理建筑渣土是远远不够的,还需要对其进行晾晒,使建筑渣土内大量水分被蒸发大,进而达到最适合的含水量,如此方能被应用工程建设之中。

(2)比重。对于建筑渣土的比重的检测,最常用的方法之一就是比重瓶法。采用该方法对本次研究建筑渣土予以检测,得到的检测结果是2.45.

(3)易溶盐含量。采用适合的方法来检测建筑渣土易溶盐含量,得到的结果是14%。

(4)塑液限。按照相关检测标准,采用适合的方法来检测建筑渣土的塑液限,得到的结果是为:塑限:65%;液限:84.6%;塑性指数:19。这充分说明了建筑渣土的塑限和液限偏高,而造成此种现象发生的根本原因是建筑渣土内含有CaCO3元素,而该元素最主要的特征之一就是亲水性强,相应的建筑渣土具有良好的结构性[3]。

(5)颗粒筛分。基于颗粒筛分的概念来对建筑渣土颗粒进行筛分与分析,确定将小于4.75mm的建筑渣土定义为细料;将大于4.75mm的建筑渣土定义为粗料。而对比细料和粗料之间的重量,得到的重量比是 1:2。由此可以说,建筑渣土基本上是由粗料构成的,其中含有少量的细料。

3.2 力学指标

为了能够了解建筑渣土的力学指标,需要分别对建筑渣土进行直接剪切实验、压缩实验,以此来得到相关参数,了解建筑渣土的实际情况。

1、直接剪切实验

对建筑渣土进行直接剪切实验,主要是了解其强度变化情况。实验过程中工作人员需要准备含水量分别为30%、40%、50%、60%、70%的建筑渣土样品,分别对以上五种样品进行浸水处理和未浸水处理,进而检测不同含水量的样品的强度。从实验结果来看,不同含水量的建筑渣土样本在浸水处理之后,他们的粘结力与内摩擦角都发生了变化。而造成此种现象发生的主要原因是建筑渣土内部分水分子转变为自由水;建筑渣土内易溶盐含量与水接触后溶解,如此势必会使建筑渣土的骨架发生变化,但它的强度却没有发生改变。

2、压缩实验

选取干容重为:rd=8.8kNm3和含水量为 55%的建筑渣土作为本次压缩试验的样品,对其进行压缩处理,得到压缩模量为 21.4MPa,相应的建筑渣土转变为低压缩性质土。

3、无侧限抗压强度

依旧是选取取干容重为:rd=8.8kNm3和含水量为55%的建筑渣土,将其放在温度为29℃、湿度为80%的恒温恒湿箱内养护,分别检测建筑渣土在第七天、第二十八天、第九十天的抗压强度,得到的结果是0.37、0.42、0.45。由此可以充分说明建筑渣土的抗压强度会随着养护时间的增加而增强[4]。

4 市政道路路基工程中建筑渣土的应用

4.1 建筑渣土有效应用

建筑渣土有效应用于市政道路路基工程施工之中,施工人员要跟按照施工要求及施工流程来展开施工作业,以便将建筑渣土的作用充分发挥出来。而通常情况下建筑渣土的施工作业流程为:首先对建筑渣土进行破碎处理,将超标颗粒的渣土予以消除。其次,再根据施工需求而对部分建筑渣土予以处理,获得含量在一倍左右的细料,以便粗料和细料组合在一起后,将其作为填料,被应用于路基填筑施工之中,以此来增加路基密度,提高路基的坚固性和密实性。也可以利用水泥和石灰来处理粗料和细料,改变两者的性质,提高其强度,以便使路基更加稳固。最后,最后在多雨区及季冻区路面要设置防水和防冻层,为保障市政道路长期安全、坚固、耐用创造条件[5]。

4.2 建筑渣土应用案例

1、案例概述

伴随着某城市的快速发展,市政工程建设逐渐向城市周边延伸,这就意味着市政道路工程建设面积和范围较大,需要的建设成本较高。为了能够尽可能的降低工程成本,提高市政道路工程的稳固性,建设部门提出运用建筑渣土作为路基填筑物。在具体考察市政道路工程实际情况及建筑渣土相关指标之后,提出了分层碾压施工工艺,以此来保证建筑渣土的应用既可以满足市政道路工程建设需要,又能够有效地解决建筑渣土的危害性,又能促进城市居民出行更加方便。

2、施工工艺

将建筑渣土作为填筑物应用于市政道路路基施工之中,施工人员应严格按照相关规范要求及施工流程,规范合理地实施分层碾压施工工艺,充分利用建筑渣土,夯实路基。具体的做法是:

其一,下承层准备。通常情况下建筑渣土下承层的准备是按照相关规范要求进行,或表面平整坚实、或呈路拱状且表面无散落的材料或地块。对于建筑渣土下承层的施工作业,首先要运用专业的、适合的仪器来测试下承层的弯沉值。如若弯沉值大大不到标准要求,说明下承层存在低洼或者坑洞,此时需要对下承层进行深入的填补和压实处理。

其二,施工放样。为了保证后续填筑厚度符合标准要求,并且保证路基稳固,需要规范地进行施工放样。具体的做法是在路段的直线段处,每隔20m设置一个路桩,在道路两侧的路肩边缘地带设置指示桩。之后采用适合的仪器来进行水平测量,在指示桩上设置施工土层的标高。

其三,备料。出于保证建筑渣土能够真正适用于市政道路路基施工之中,需要做好建筑渣土备料工作。也就是根据相关规范要求,明确符合路基底基层厚度及压实度要求,根据实验室内计算的配合比、材料单位的面积重量、用量及体积,进而准备足够量的建筑渣土,将建筑渣土应用于试验段路基填筑施工,之后用摊铺机进行压实处理。在此基础上,测试试验路段填筑部分的含水量,之后最佳含水量与天然含水量的差值,在集料层上方均匀洒水,随后用压路机进行压实处理,保证表面平整性。观察试验段路基变化情况,是否存在质量问题。如若试验段路基符合相关规范要求,能够满足市政道路工程建设需求,那么按照以上施工步骤来对展开实际的路基填筑施工[6]。

其四,拌和。为了保证混凝土能够满足施工要求,良好地应用于路基施工之中,应做好混凝土配置工作,尤其注意水泥的运用。施工人员要事先确定好可行性较高的混凝土搅拌方案及实验室配合比,以便按照标准的原材料配合比来进行原材料的配置,在配置好的水泥、骨料等原材料内加水,依据最佳的搅拌比例来利用搅拌器进行搅拌作业,从而得到高质量的混凝土。

其五,在完成混凝土配置后,展开混凝土摊铺施工,这一过程中施工人员要严格按照标准要求来控制摊铺厚度。之后施工人员马上利用平地机进行整平、整型处理,期间要禁止车辆通行。在完成整平处理后要再次运用重型压路机路基进行碾压处理,整个过程中施工人员要有顺序地展开,即由两侧路肩逐渐向中心碾压,并注意将碾压速度控制在1.5km/h,碾压次数为2。在此基础上运用振动压路机对路基予以振动碾压处理,同样要碾压2次,而碾压速度则控制在2.5km/h。最后利用轮胎压路机对路基碾压施工,以此来保证路基的密实性。

其六,养护作业。客观来说,路面养护不到位也可能造成质量隐患遗留,导致市政道路使用效果不佳。基于此,出于保证市政道路长期安全、稳固、耐用,还需要对路面做好养护,即根据路基实际情况及自然环境,适当地对路面予以洒水处理,保证土层表面始终潮湿。需要特别注意的是路面养护期间,禁止车辆往来,破坏路面质量。

5 结束语

近些年国内建筑改造工程项目较多,相应的所产生的建筑渣土增多。其实,少量的建筑渣土是比较安全的,但随着建筑渣土量的增多,其危害性增加,可能诱发严重的地质灾害,造成生命财产损失;也可能给周边生态环境带来负面影响。相关机构及专业人员研究认为建筑渣土是可以再利用的,即将其作为填筑物,应用于道路工程建设之中。基于此,在我国市政道路工程建设积极推进的情况下,应深入分析建筑渣土相关指标,选用适合的施工工艺,将其合理地应用于市政道路路基施工之中,夯实路基,为良好建成市政道路,降低工程成本创造条件。

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