王 瑜，张 铨

（1、中交二公局第五工程有限公司 西安 710119；2、中国市政工程中南设计研究总院有限公司 武汉 430010）

0 引言

将建筑垃圾应用于水稳碎石基层中，不但能减少建筑垃圾对环境的污染，还能降低天然石料资源的耗费，具有良好的社会经济效益。然而，建筑垃圾压碎值大、吸水率高，对水泥稳定建筑垃圾的路用性能造成不利的影响，进而限制了建筑垃圾的实际应用［1-3］。

目前，国内外关于建垃筑圾对水泥稳定建筑垃圾路用性能的影响研究较多。曾梦澜等人［4］认为：与天然集料相比，建筑垃圾的密度小、吸水率大、压碎值偏大，但基本满足规范要求。赵洪键［5］认为：旧料的级配变异性大，且大筛孔和小筛孔的变异性大于中间筛孔；骨架密实级配再生水稳碎石的抗压强度显著高于悬浮密实级配，劈裂强度较接近。周新锋等人［6］研究发现：在水稳碎石中掺入建筑垃圾后，混合料的路用性能随着建筑垃圾掺量的增加而降低，但仍能满足现行规范中对基层及底基层的路用性能要求。

本文根据建筑垃圾的物理力学性能试验结果及筛分试验结果，通过7 d 抗压强度试验、28 d 干缩抗裂性能试验、28 d 劈裂强度试验，研究建筑垃圾掺量对水泥稳定建筑垃圾路用性能的影响。本文的研究结果将为建筑垃圾在高等级公路基层中的应用提供指导和借鉴意义［7-9］。

1 原材料

本文所用的水泥为42.5 普通硅酸盐水泥，建筑垃圾和天然碎石的物理力学性能测试结果如表1所示。

表1 集料的物理力学性能Tab.1 Physical and Mechanical Properties of Aggregate

由表1可知：建筑垃圾表观密度较小，压碎值较大，吸水率较高，其技术指标均能满足规范要求。

通过分拣试验得知：建筑垃圾中混凝土的比例约为75%、砖块的含量为16%、其他杂质含量为9%。砖块的密度小、吸水率大，抵抗荷载的能力低，从而造成建筑垃圾表观密度较小，压碎值较大，吸水率较高，进而对水泥稳定建筑垃圾的路用性能造成不利的影响。

建筑垃圾和天然碎石的分档筛分试验结果如表2所示。

表2 建筑垃圾和天然碎石的筛分试验结果Tab.2 Screening Test Results of Construction Waste and Natural Gravel

2 水泥稳定建筑垃圾混合料组成设计

取建筑垃圾掺量为 0、25%、50%、75%、100%，水泥稳定建筑垃圾的设计级配参考《公路路面基层施工技术细则：JTG/T F20-2015》所推荐的CB-3 级配。不同建筑垃圾掺量水泥稳定建筑垃圾的级配如表3所示。

表3 不同建筑垃圾掺量水泥稳定建筑垃圾的级配Tab.3 Grading of Different Construction Waste Dosage of Cement Stabilized Construction Waste

取水泥剂量为4%，参考《公路工程无机结合料稳定材料试验规程：JTG E51-2009》T0804 进行击实试验，试验结果如表4所示。

表4 击实试验结果Tab.4 The Compaction Test Results

由表4可知，建筑垃圾掺量越高，其最佳含水率越大，最大干密度越小。

确定不同建筑垃圾掺量水稳碎石的配合比后，通过7 d 抗压强度试验、28 d 劈裂强度试验、28 d 干缩抗裂性能试验，研究建筑垃圾掺量对水泥稳定建筑垃圾路用性能的影响。

3 水泥稳定建筑垃圾路用性能试验结果及分析

3.1 力学性能试验

水泥稳定建筑垃圾的7 d 抗压强度、28 d 劈裂强度试验结果如表5、图1所示。

表5 水泥稳定建筑垃圾的力学性能试验结果Tab.5 Mechanical Property Test on Cement Stabilized Construction Waste

图1 水泥稳定建筑垃圾强度随建筑垃圾掺量的变化趋势Fig.1 Strength of Cement Stabilized Construction Waste Trend along with the Change of the Mixed Quantity of Construction Waste

由表5、图1可知：整体而言，随着建筑垃圾掺量的增加，水泥稳定建筑垃圾的7 d 抗压强度、28 d 劈裂强度均呈现逐渐降低的趋势，建筑垃圾掺量为100%时，水泥稳定建筑垃圾的7 d 抗压强度比普通水稳碎石（建筑垃圾掺量为0）降低了23%，28 d 劈裂强度降低了31%。这是因为建筑垃圾的压碎值较大，通过静压成型试件后，水泥稳定建筑垃圾混合料中粗集料含量较少，无法形成相互嵌挤的骨架密实结构，从而降低了水泥稳定建筑垃圾的力学性能。

3.2 干缩抗裂性能试验

水泥稳定建筑垃圾的干缩抗裂性能试验如表6、图2所示。

表6 水泥稳定建筑垃圾的干缩抗裂性能试验结果Tab.6 Dry Shrinkage Crack Resistance Test Results of the Cement Stabilized Construction Waste

图2 干缩系数随建筑垃圾掺量的变化规律Fig.2 Dry Shrinkage Coefficient Changing with the Dosage of Construction Waste

由表6、图2可知：随着建筑垃圾掺量的增大，水泥稳定建筑垃圾的28 d 干缩系数逐渐增大，表明建筑垃圾对水泥稳定建筑垃圾的干缩抗裂性能具有不利的影响，这是因为建筑垃圾的吸水率较高，且建筑垃圾表面孔隙较多，导致水泥稳定建筑垃圾的失水率较大，进而增大了水泥稳定建筑垃圾的干缩系数。建筑垃圾掺量为100%时，水泥稳定建筑垃圾的7 d 抗压强度比普通水稳碎石（建筑垃圾掺量为0）降低了增大了16%。

4 结论

本文研究了建筑垃圾掺量对水泥稳定建筑垃圾路用性能的影响，主要结论如下：

⑴由表4可知，建筑垃圾掺量越高，其最佳含水率越大，最大干密度越小。

⑵随着建筑垃圾掺量的增加，水泥稳定建筑垃圾的7 d 抗压强度、28 d 劈裂强度降低。建筑垃圾掺量为100%时，水泥稳定建筑垃圾的7 d 抗压强度比普通水稳碎石（建筑垃圾掺量为0）降低了23%，28 d 劈裂强度降低了31%。

⑶随着建筑垃圾掺量的增加，水泥稳定建筑垃圾的28 d 干缩系数增大。建筑垃圾掺量为100%时，水泥稳定建筑垃圾的7 d 抗压强度比普通水稳碎石（建筑垃圾掺量为0）降低了增大了16%。