再生水泥混凝土在道路维修中的应用

高 鹏

（中国城市建设研究院有限公司湖北分院， 湖北 武汉 430000）

0 引言

水泥混凝土是道路、建筑和桥梁等基础设施中最常用的材料。结构已逐渐达到使用年限，以及房屋拆迁和公路工程的改造，产生了大量的废弃混凝土。

混凝土废弃物的回收利用对社会具有很好的帮助，在减少建筑材料的堆积方面具有可观的经济效益，降低车辆运输成本，减少土壤资源。水泥混凝土是水泥和石子以及水按一定比例混合组成。利用废弃混凝土生产再生混凝土，可以减少水泥的生产数量、开采石子数量和二氧化碳排放量，也保证了生态环境的平衡。

1 废弃混凝土的再生利用的现状

目前，废弃混凝土的回收利用是各国科学家关注的焦点，再生混凝土最有价值的使用，最具成本效益的回收和最广泛的应用于研究。许多国内外的科学家都有混合的比例设计，针对混凝土再生的物理机械性能和耐久性培训。根据高吸力、低强度混凝土、寿命和其他性能差的再生混凝土，提供了掺和比，混合工艺，对骨料表面的再生骨料改造等改进的措施，并对添加剂的添加提出了改良，取得的成果不错。再生水泥是指利用废弃混凝土中的石灰石当作水泥中的氢化钙，来生产水泥熟料，或者水泥混合物，添加到里面[1]。

2 试验原材料和方案

2.1 原材料

（1） 再生粗骨料：再生粗骨料的砼一级强度为C30，经粉碎机磨制而成，经破碎机破碎而成，分离的骨料不满足连续分选要求，粗骨料要筛两遍。

由于再生骨料吸水率大，增加了拌和设计中的附加用水量。增加新增用水量，满足粗骨料吸水要求，拌和过程用水量减少。举个例子，设计了4 组具有粘结比的再生混凝土抗压强度7（d）、28（d）和28（d）抗折强度。再生混凝土凝结以后的收缩，选择其中一种水胶比测试其凝结以后的收缩量，并逐级增加了粉煤灰的占比量，五分之一、三分之一、二分之一，内混法降低其干燥性能和强度，同时测试一组没有二次骨料的砼进行比较。

2.2 试验方法

混合再生粗骨料混凝土时，先混合水泥、粉煤灰和水，然后再混合再生粗骨料，最后再混合天然砂和水。天然粗骨料先拌砂、水泥，再加粗骨料拌合，最后加水，直至混凝土搅拌均匀[2]。

3 结果及分析

3.1 强度分析

（1）随着水胶比重的增加，二次骨料的强度逐渐降低，相应地，出现这种情况的时间各自为7（d）和28（d）。二次骨料强度的变化取决于连接的规律性程度，类似于普通混凝土，由于水胶的比重增加了自由水的重量，从而增加了孔洞，水泥和水拌合料强度降低。想要减少骨料再生对大量空隙和高吸收系数的影响，增加水的占比量，确保二次骨料方便，保持水胶低于二次混凝土强度。

（2）再生混凝土断裂的强度与水胶比重成反比例关系。水胶比值增加，再生混凝土的断裂强度降低，随着水胶比值增加的速度越快，断裂强度的速度下降的也越快。断裂强度跟水胶比的关系类似于普通混凝土。

再生骨料对混凝土的强度有一定的作用，水胶比的再生混凝土都能满足水泥基的强度要求，与交通重荷载等级相对应，用作高速公路基层。可是，再生骨料混凝土的高收缩性能可能是主要误差，牵制它在道路养护中的应用。因此，选取四组再生混凝土中一组作为高强度、低水泥含量加入粉煤灰的配合物，观察其强度和干缩性能。

3.2 收缩性能

收缩裂缝在半刚性基层上容易在人走的道路上产生裂缝，增加交通危险。为了降低混凝土的收缩抗力，在部分再生混凝土中用粉煤灰代替水泥。这种方法可以帮助降低水泥用量和企业成本。比较不同粉煤灰含量的再生混凝土的收缩性能，粉煤灰含量增加，再生混凝土的收缩抗力先降低后增加。如果粉煤灰占比量为混凝土的三分之一，那么再生混凝土的收缩就是最小值。如果粉煤灰占比量为混凝土一半，再生混凝土的抗收缩性能达到最大，甚至比不掺粉煤灰的再生混凝土还要大[3]。这里面原因是：粉煤灰的粒径很细小，如果掺量太小了，它可以填充水泥水化产物的缝隙，降低水泥的孔隙率和收缩性能；同时粉煤灰能产生火山灰反映，得到的物体能进入水泥水化产物的孔隙里、提高压实度，收缩荷载减少。如果粉煤灰用量过大，水灰比增大，即能进行水化反应的水泥用量减少，水化产物也减少，粉煤灰的火山灰效应降低，填充效果降低，自由水过多导致气孔过大，从而增加收缩。

4 水泥混凝土道路维修养护工作

4.1 水泥混凝土道路养护、维修的内容

(1)日常养护内容

水泥混凝土道路的养护内容：清除路面上的多余杂物，保持路面清洁；整理路牙和路容；排除污水积水；修补和更换填缝料等，以防水泥混凝土道路遭到破坏。

(2)维修内容

水泥混凝土道路维修的内容：浇灌裂缝；更换混凝土板块；维修表面局部破损；维修破损接缝；抬高板块进行板底灌浆，加固地基；增加路面摩擦力等[4]。

4.2 维修和养护工作的落实

根据维修和养护混凝土道路的做法，采取了以下措施：1）处理破损道 路。及时发现有问题的道路和道路状况，对发现的道路问题及时维修，同时，维修和养护水井和雨水篦子，检查配套设施，解决道路出现的问题。除此之外，当遇到雨水多的时期，要做好污水井、雨水篦子的疏通工作，检查井盖是否盖好，有没有被杂物堵住，以便雨水及时排走，为了保证道路交通和排水的不间断性减少问题。2）道路维修。对于需要修理的道路，用铣刨的方式进行维修和加工。对水井和雨水篦子进行检查，确保道路畅通。3）道路维护。对主要干线道路的检查，对道路中存在的问题的进行研究，对道路铣修，人行道石板的修理和岩石的更换，修理水井和雨水篦子，对于存在问题及时有效的解决[5]。

4.3 引进维修新技术

从目前的水泥混凝土道路的角度来看，水泥混凝土道路的发展目前正在使用新的技术，以及随后的维护和保养也应配合工作的变化，积极创新维修技术，说出新的观点和想法。在实践中，积极提倡采用预防性保护方法，防止和控制在水泥混凝土道路上出现隐患或可能性问题时实施预防和控制的手段，同时避免出现问题和产生额外费用。目前，预防性养护做法正在产生良好的效果，可以从中吸取经验教训，为水泥混凝土道路的维修提供经验参考。

4.4 提高维修人员的技能

从改善水泥混凝土道路设施的维修水平的角度来看，需要增加维修的队伍，提高其工作质量，使其能够有效地执行任务，并确保正常使用道路，避免出现安全方面的问题。例如，水泥混凝土道路维修部门提供维修服务，服务的范围较广，这就需要提高维修人员的技术，也就需要对其进行培训，通过对理论和实践的培训，提供维修人员的整体技术能力，经过职业培训，工作人员掌握了使用各种新技术的能力，有效利用这些技术，切实提高了维修操作效率，取得了良好的效果[6]。

4.5 做好技术应用的控制

从道路运营维护实际出发，应考虑技术应用的影响控制，控制具体内容如下：1）采用雾封层技术，针对路基损坏问题，采用雾封层技术，通过设置保护层来解决问题。充分发挥沥青材料的作用，形成雾层，达到维护道路的效果。2）现场热修复技术，贯彻预防性维修理念，采用微波加热、红外线加热等现场热修复技术，实施道路修缮，解决道路问题，恢复道路使用。需要注意的是，利用上述技术手段做好前期调查工作，检测道路的实际情况，制定适当的道路养护处理方案，严格控制材料质量和技术应用效果是保证技术应用价值的关键。3）大大小小道路问题的修复技术。4）预防维护技术。在经济方面，预防维修措施的实施降低了重大质量问题发生的可能性，从而降低了检修成本，因而得到了广泛的应用。

5 结束语

从水泥混凝土路面施工的角度出发，使用了许多新材料和新技术，提高了施工质量，降低了后续维修的压力，也改变了维修的技术方法，这也为提高水泥混凝土道路维修水平，引进新技术，提高技术使用的成熟度，实现维修的作用，起到十分重大的意义。