生活垃圾焚烧炉渣集料在公路工程中应用施工
固化生活垃圾焚烧炉渣土道路基层施工工法(2)

固化生活垃圾焚烧炉渣土道路基层施工工法固化生活垃圾焚烧炉渣土道路基层施工工法一、前言随着城市化进程的加快和生活垃圾的不断增加,固化生活垃圾焚烧炉渣土道路基层施工工法作为一种利用生活垃圾焚烧炉渣土进行道路建设的方法,得到了广泛应用。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施以及经济技术分析进行详细介绍,帮助读者更好地理解和应用该工法。
二、工法特点固化生活垃圾焚烧炉渣土道路基层施工工法的特点有以下几点:1、环保:通过利用生活垃圾焚烧炉渣土进行道路基层施工,实现了垃圾资源化利用,减少了对自然资源的消耗。
2、稳定性强:固化生活垃圾焚烧炉渣土具有较高的稳定性和承载力,能够满足道路基层的要求。
3、可塑性好:由于焚烧炉渣土的特性,施工现场可根据道路设计需求进行强度调整,使路面在一定范围内具备可塑性。
4、成本低:相比传统的道路基层材料,固化生活垃圾焚烧炉渣土的成本较低,能够降低工程造价。
三、适应范围固化生活垃圾焚烧炉渣土道路基层施工工法适用于以下范围:1、道路基层施工:该工法适用于城市道路、城市快速路、城市次干道等道路基层的施工。
2、路基处理:可用于垫层处理、填充处理、软土处理等路基处理工程。
3、其他工程:也可应用于停车场、工业园区道路等其他工程项目的基层施工。
四、工艺原理固化生活垃圾焚烧炉渣土道路基层的施工工艺原理如下:1、理论依据:通过实验和实践证明,生活垃圾焚烧炉渣土具有较好的工程性能,可以作为道路基层材料使用。
2、技术措施:在施工中采取一定措施,提高渣土的稳定性和承载力,如添加适量的水泥、石灰等固化材料,通过固化反应提高渣土的强度。
五、施工工艺固化生活垃圾焚烧炉渣土道路基层施工的各个阶段如下:1、原材料准备:准备好生活垃圾焚烧炉渣土、固化材料(如水泥、石灰)、水等所需材料。
2、研磨处理:对生活垃圾焚烧炉渣土进行研磨处理,去除其中的颗粒硬块和过大颗粒,以提高渣土的质量。
焚烧炉渣集料用于道路铺筑的节能减排定量

焚烧炉渣集料用于道路铺筑的节能减排定量陈德珍;耿翠洁;孙文州;施惠生【期刊名称】《建筑材料学报》【年(卷),期】2011(014)001【摘要】以上海浦东国际机场北通道工程的17标K11+203~K11+413试验段为例,在资源、能源消耗以及环境排放方面,从生命周期分析的角度对用垃圾焚烧(MSWI)炉渣替代部分碎石集料铺路和用纯碎石铺路这两种工艺进行了分析比较.结果表明,利用垃圾焚烧炉渣替代碎石铺路可以节约53.9%的石料资源,同时降低约47%的能耗;与能源和资源节约相对应,上述工艺的各种大气污染物以及有机污染物如化学需氧量(COD)、总氮、苯酚类物质等的生命周期排放都较纯碎石集料工艺低42%~50%.但在没有控制措施的条件下以焚烧炉渣替代碎石集料铺路会导致Cd,Cr,Cu,Ni,Pb,Zn等重金属浸出量有一定增加,砷的浸出量降低.【总页数】7页(P71-77)【作者】陈德珍;耿翠洁;孙文州;施惠生【作者单位】同济大学能源与环境工程研究所,上海,200092;同济大学能源与环境工程研究所,上海,200092;上海市市政规划设计研究院,上海,200031;同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室,上海,200092【正文语种】中文【中图分类】TU528.09【相关文献】1.焚烧炉渣集料用于水稳碎石室内试验研究 [J], 韩金蓉2.生活垃圾焚烧炉渣集料在道路基层中的长期应用评价 [J], 孙文州3.生活垃圾焚烧炉渣集料变异性及其对沥青混合料性能影响 [J], 过震文;郑云鹏;胡明君4.生活垃圾焚烧炉渣再生集料替代粉煤灰用于道路基层试验研究 [J], 张绪国;何昌轩;龙俊宇5.生活垃圾焚烧炉渣集料基本性质及其对水泥稳定碎石性能影响的研究 [J], 苏凯;张绪国因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
生活垃圾焚烧炉渣的道路综合利用研究

生活垃圾焚烧炉渣的道路综合利用研究摘要:结合目前我国生活垃圾焚烧炉渣的处置现状,将垃圾焚烧所得的炉渣经预处理作为炉渣集料应用于沥青混合料和水稳碎石混合料中,并进行室内实验测试。
关键词:焚烧炉渣道路工程结合目前我国生活垃圾焚烧炉渣的处置现状,将垃圾焚烧所得的炉渣经预处理作为炉渣集料应用于道路工程中,这既缓解了炉渣的处理压力,也为道路工程建设提供了原材料,符合我国建设“资源节约型、环境友好型”社会的基本需求,同时也具有显著的经济和社会效益。
1 炉渣性能实验用炉渣的粒径主要集中在0-~9.5mm,粒径分布曲线的斜率在1.18~9.5mm之间较大,说明炉渣在1.18mm、2.36mm、4.75mm筛孔的分计筛余量较高;而0.075~0.15mm之间的粒径分布曲线非常平缓,说明此次炉渣试样中粒径小于0.15mm的炉渣数量很少。
经人工分拣后发现,炉渣集料中主要包含陶瓷、玻璃、金属及烧结熔渣等物质。
粒径范围为4.75~9.5mm的炉渣集料中玻璃、陶瓷等占比较大,这可能会对后续利用产生不利影响,其他物质的含量皆随着炉渣粒径的减小而逐渐降低;粒径越小炉渣中的熔渣含量越高,粒径范围在1.18~2.36mm的炉渣集料基本由熔渣组成。
炉渣的主要组成元素为钙、硅、铝三种,占炉渣总质量的70%以上;其次是铁、钠、氯、钾、镁、硫、磷、锶约占23%左右,重金属元素锌钛、锌、铜、锰、铬、锆、铅、镍约占总质量的1.75%~2.78%,说明炉渣集料具有一定的重金属污染的环境风险。
炉渣集料的密度均小于同一粒径范围的石灰岩集料的相应密度,炉渣集料的毛体积相对密度与表观相对密度相差0.31%~0.4%,而石灰岩集料只相差0.05%~0.11%。
炉渣集料具有孔隙发达,多表面开孔的结构特点,不同粒径的石灰岩的压碎值较为接近,而炉渣集料的压碎值变化明显,随着炉渣粒径的增大,压碎值逐渐增大。
炉渣集料的压碎值普遍大于同粒径的石灰岩集料,粒径越大的炉渣中低强度的玻璃、陶瓷等比例增加导致炉渣集料力学强度的降低,其与同粒径下的石灰岩的差异性就越明显,洛杉矶磨耗值远大于石灰岩集料的磨耗值,约为石灰岩集料的1.85倍。
生活垃圾焚烧炉渣在道路材料中的应用研究

生活垃圾焚烧炉渣在道路材料中的应用研究田明阳;马刚平;梁勇;王栋;赵涛;孟立滨【摘要】为探索生活垃圾焚烧炉渣的资源化利用方向,以北京市首钢生物质生活垃圾发电厂分选后炉渣为研究对象,在对炉渣基本性能分析的基础上,文章提出了将炉渣作为集料用于二灰稳定再生无机料,并测试了混合料的击实特性和无侧限抗压强度,使其可以满足现行规范中对二灰料应用的技术要求,达到对炉渣和建筑垃圾的协同处置。
%For the purpose of studying the resource utilization of municipal solid waste incineration slag, based on the separated slag of Beijing ShouGang biomass garbage power generation project,the paper anal-yses basic performance of slag and puts forward the lime-flyash mixture adding slag as aggregate, then tests compaction characteristic and unconfined compressive strength. The results meet the application re-quirements of lime-flyash mixture and realize collaborative disposal of slag and construction waste.【期刊名称】《交通节能与环保》【年(卷),期】2016(012)003【总页数】3页(P41-43)【关键词】生活垃圾焚烧炉渣;炉渣集料;二灰料【作者】田明阳;马刚平;梁勇;王栋;赵涛;孟立滨【作者单位】首钢环境产业有限公司设计技术中心,北京 100041;首钢环境产业有限公司设计技术中心,北京 100041;首钢环境产业有限公司设计技术中心,北京 100041;首钢环境产业有限公司设计技术中心,北京 100041;首钢环境产业有限公司设计技术中心,北京 100041;北京首钢资源综合利用科技开发公司,北京100041【正文语种】中文【中图分类】U461.25随着国民经济和城市化的快速发展,城市生活垃圾增长迅猛,生活垃圾焚烧技术在国内城市生活垃圾处理中已得到广泛应用。
垃圾炉渣在市政道路工程中的应用

了对土地资源的占用而且焚烧过程中还可以用于小型发电于城 稳定层可以用来代替水泥碎石稳定层以用于市政道路建设。
市供热等。然 而 ,垃圾焚烧产生的炉渣在时间的积累下,同样是一 个 处 理 的 难 题 ,如 能 将 之 用 于 道 路 建 设 ,不 仅 是 对 于 炉 渣 的 再 利 用 而 且 提 升 了 其 经 济 价 值 ,对 于 社 会 发 展 而 言 无 疑 是 起 到 了 巨 大 的促进作用。
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科技论文与案例交流
垃圾炉渣在市政道路工程中的应用
陈鑫 (重 庆 建 筑 工 程 职 业 学 院 重 庆 400072)
摘 要 : 垃 圾 炉 渣 属 于 生 活 中 产 生 的 废 品 ,将 之 运 用 \
于 道 路 建 设 以 代 替 水 泥 等 建 筑 材 料 ,具 有 重 要 的 运 用 。 通
科 学 上 几 乎 ,将 垃圾进行焚烧的炉渣用于道路建设,在技术是可
2.2垃圾炉渣的物理性能
行的而且在上海已经开展了相关运用,经 过 8 年 的 观 察 ,其道路
道路运行需要具备高稳定性与高抗压性,也即运用垃圾炉渣 运行质 量 为 优 ,于使用骨料建设的道路没有太大的差异,完全可
与建设道路必须要满足强度和稳定性的要求,因此又必须对其化 以用以替代骨料。当 然 ,虽然已经有诸多试验和运用表面垃圾炉
根 据 以 上 对 比 分 析 ,即 可 得 知 采 用 垃 圾 炉 渣 建 设 的 稳 定 层 在
问 题 ,传统填埋的方式不仅造成土地资源的浪费而且亦造成土壤 强度上与同等面积好厚度的水泥碎石稳定层的差异较小,其抗压
环 境的污染,垃圾焚烧是当今世界各国普遍采用方式,不仅降低 性和使用寿命之间亦不存在显著差异。因 此 ,可以认定垃圾炉淹
生活垃圾焚烧炉渣在道路工程中的资源化利用

生活垃圾焚烧炉渣在道路工程中的资源化利用何文政(中路交科(江苏)检测科技有公司,南京211899)采用日期:20200312第一作者:何文政(1989—㊀),男,工程师,主要从事路面新材料新技术方面的研究㊂摘㊀要:为实现生活垃圾焚烧炉渣在道路工程的利用,从炉渣原材料的理化性质㊁微观形态㊁环保性质等方面对炉渣稳定土㊁炉渣水泥稳定碎石和炉渣沥青混合料配合比设计及其性能进行了研究,得到了炉渣应用于道路路基㊁基层和面层中的最佳掺量㊂室内试验和现场施工结果表明,炉渣应用于路基可以提高路基承载力;炉渣应用于水稳基层可提高基层强度和基层抗裂性;炉渣应用于沥青面层,其路用性能与传统沥青混合料相当㊂同时,炉渣在道路工程中的资源化利用具有良好实用性和经济效益㊂关键词:炉渣;道路工程;路用性能;资源化利用中图分类号:U419㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:16729889(2021)02001606The Application of Resource for Municipal Solid Waste Incineration Bottom Ash Aggregatein Highway EngineeringHE Wenzheng(SinoRoad(Jiangsu)Testing Technology Co.,Ltd.,Nanjing 211899,China)Abstract :In order to realize the application of resource for municipal solid waste incineration bottom ash aggregate in highwayengineering,the mix design and performance of bottom ash aggregate stabilized soil,cement stabilized bottom ash aggregate and asphalt mixture with bottom ash aggregate were studied from the aspects of physical and chemical properties,environmental protection properties and micro properties of bottom ash aggregate,the optimum content of bottom ash aggregate was put for-ward.The results of laboratory test and field construction showed that,the application of bottom ash aggregate in subgrade can improve the bearing capacity of subgrade.The application of bottom ash aggregate in water stabilized base can improve the strength and crack resistance of base.The application of bottom ash aggregate in asphalt surface course,its road performance was equivalent to that of traditional asphalt mixture.At the same time,the utilization of bottom ash aggregate in road engineer-ing had good practicability and economic benefits.Key words :bottom ash aggregate;highway engineering;road performance;resource utilization㊀㊀我国城市生活垃圾产量剧增,垃圾焚烧已经成为处理生活垃圾的主要方式,这直接导致炉渣数量急遽增加,给炉渣的处置带来了巨大压力㊂垃圾焚烧炉渣是含有烧结熔渣㊁玻璃㊁陶瓷㊁金属及未燃烧物的混合物[1],其物理㊁化学及工程性能与其他工业废渣(如煤渣㊁钢渣等)存在巨大差异㊂根据‘生活垃圾焚烧污染控制标准“(GB 18485 2014)[2]规定,我国生活垃圾焚烧厂应对炉渣㊁飞灰采用强制分离收集㊁贮存㊁运输的技术处理措施,这为炉渣的收集和资源化利用提供了技术保障㊂从生活垃圾焚烧炉渣资源化利用途径看,目前生活垃圾焚烧炉渣主要应用于生产水泥和制砖,此外还在工业生产中用作吸附剂,在农业生产中用作肥料等[3]㊂相关研究[46]表明,炉渣作为一种轻质㊁多孔的材料,与道路工程用的天然集料有着类似的特征,其用于道路建设中,不仅能够缓解日益严峻的道路建设材料短缺问题,而且还能充分利用废弃资源,减少炉渣废弃产生的土地占用,减少处置费用,缓解炉渣处置压力㊂本文通过分析炉渣的理化性质㊁环保性质,研究炉渣在道路路基㊁基层㊁面层中资源化利用的室内性能情况和工程应用情况,为炉渣在道路工程的推广应用提供参考㊂第2期何文政.生活垃圾焚烧炉渣在道路工程中的资源化利用1㊀炉渣基本性质1.1㊀理化性质炉渣的矿相组成主要为CaCO 3和SiO 2,其具有与天然集料类似的矿相组成,化学性质较稳定,耐久性较好㊂选取南京某生活垃圾焚烧炉渣处理厂所生产的粒径为0~4.75mm 的炉渣对其进行密度㊁吸水率㊁坚固性和亚甲蓝试验,以测试炉渣的基本性质和生产稳定性㊂相较于天然石灰岩和玄武岩细集料,炉渣的密度相对较小㊁吸水率较大㊁坚固性好,同时满足沥青混合料用细集料的亚甲蓝值(不大于25g /kg)的要求㊂炉渣基本物理性能如表1所示㊂表1㊀炉渣基本物理性能样品表观相对密度毛体积相对密度吸水率/%坚固性质量损失率/%亚甲蓝值/(g /kg)炉渣2.5252.2464.9167.01.2㊀微观形态为了解炉渣的微观结构,对炉渣进行制样前取样,采用扫描电镜进行分析,炉渣电镜扫描图如图1所示㊂炉渣类似于海绵状,表面粗糙,呈不规则角状,有大量孔隙,孔隙直径较大,印证了炉渣吸水率大的特点㊂由图1(b)可知,炉渣部分位置晶体生长良好,主要为针状㊁棒状和粒状晶体㊂(a)放大500倍形态(b)放大5000倍形态图1㊀炉渣电镜扫描图1.3㊀环保性质根据‘固体废物22种金属元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法“(HJ 781 2016)[7]对炉渣浸出液进行重金属含量测定,炉渣重金属浸出含量分析如表2所示㊂测定的6种重金属浸出值均小于国家标准控制要求,说明炉渣对环境造成影响较小,满足国家环保的要求,可以用作道路材料㊂表2㊀炉渣重金属浸出含量分析(mg /L)元素炉渣检测结果技术要求Zn0.022ɤ100Cd ND ɤ1Ni ND ɤ5Cr ND ɤ5PbNDɤ5Cu0.03ɤ1002㊀炉渣在道路工程中的资源化利用炉渣的成分㊁工程特性与天然集料具有较大相似性,结合环保指标的检测结果表明,炉渣的资源化利用是可行的㊂在道路工程中,集料用料巨大,炉渣作为一种轻质㊁抗压强度好㊁性能稳定的材料,若能够用于道路工程,不仅可以消耗大量的炉渣集料,缓解炉渣日渐增加的压力,还可以缓解资源紧缺的状态㊂2.1㊀炉渣在路基中的资源化利用道路路基工程中,由于路基挖填方量较大㊁层位较多,所需路基填料量巨大,通过对不同炉渣掺量稳定土进行击实试验和路用性能检测试验,可以研究炉渣稳定土路基的路用性能㊂炉渣稳定土击实特性如图2所示㊂室内击实试验表明,当炉渣掺量不大于30%时,随着炉渣掺量的增加,炉渣稳定土的最大干密度逐渐增加,最佳含水率也逐渐增加,但当炉渣稳定土超过最佳含水率后,最大干密度急剧下降,由此可见炉渣稳定土若含水率过大,对其性能存在较大影响,施工应严格控制炉渣稳定土的含水率㊂根据击实试验结果制备炉渣稳定土试件,参照‘公路土工试验规程“(JTG 3430 2020)[8]进行路用性能试验,炉渣稳定土路用性能试验结果如图3所示㊂炉渣稳定土相关指标如表3所示,炉渣综合稳定土路基承载比指标如表4所示㊂㊃71㊃现代交通技术2021年(a)含水率与干密度关系㊀(b)最大干密度与最佳含水率关系图2㊀炉渣稳定土击实特性(a)承载比㊀(b)无侧限抗压强度㊀(c)回弹模量图3㊀炉渣稳定土路用性能试验结果表3㊀炉渣稳定土相关指标指标技术要求液限/%ɤ50塑性指数ɤ26自由膨胀率/%ɤ40炉渣粒径/mmɤ1500炉渣含量/%20~30石灰㊁水泥掺量/%ȡ2回弹模量/MPaɤ30㊀㊀由图3可知,随着炉渣掺量的增加,炉渣稳定土无侧限抗压强度整体呈增大趋势;当炉渣掺量为25%时,炉渣稳定土无侧限抗压强度较大,承载比㊁回弹模量均满足公路施工技术规范要求,因此,当炉渣掺量为25%时,炉渣稳定土在路基具备较高的抗压强度和承载能力㊂2.2㊀炉渣在基层中的资源化利用采用炉渣掺量为0%㊁15%㊁20%㊁25%㊁30%㊁35%㊁40%的7种混合料级配,制备炉渣水泥稳定碎石㊂炉渣水泥稳定碎石级配设计如图4所示㊂不同炉渣掺量的炉渣水泥稳定碎石,掺加炉渣的炉渣水泥稳定碎石水稳定性均劣于未掺加炉渣的炉渣水泥稳定碎石,但炉渣掺量为20%左右可保持良好的水稳定效果;随着炉渣掺量的增加,养生7d㊁90d的炉渣水泥稳定碎石劈裂强度降低,仍满足规范要求;随着炉渣掺量的增加,炉渣水泥稳定碎石的温缩系数㊁干缩系数整体呈上升趋势,在炉渣掺量为25%时达到最优的抗温缩效果㊂表4㊀炉渣综合稳定土路基承载比指标填料应用位置(标高以下深度)/m承载比/%一级公路二级公路三㊁四级公路填料最大粒径/mm路堤上路床(0~0.30)865100下路床(0.30~0.80)543100上路堤(0.80~1.50)433150下路堤(>1.50)322150零填及挖方路基(0~0.30)865100 (0.30~0.80)543100㊃81㊃第2期何文政.生活垃圾焚烧炉渣在道路工程中的资源化利用图4㊀炉渣水泥稳定碎石级配设计注:图中比例为各档料的质量比,即水泥稳定碎石1号料ʒ2号料ʒ炉渣ʒ4号料㊂通过室内无侧限抗压强度试验㊁劈裂试验㊁干缩试验和温缩试验等相关试验对炉渣水泥稳定碎石基层进行了相关室内试验研究,炉渣水泥稳定碎石路用性能如图5所示㊂综合不同炉渣掺量炉渣水泥稳定碎石无侧限抗压强度㊁劈裂强度和抗收缩性能试验结果,炉渣掺量为20%~30%时炉渣水泥稳定碎石各项指标均能满足技术要求,能够达到良好的效果㊂2.3㊀炉渣在沥青面层中的资源化利用以炉渣细集料AC 20沥青混合料为例,将炉渣细集料按0%㊁10%㊁15%㊁20%的质量比例替代石灰岩细集料制备炉渣沥青混合料,对不同炉渣掺量沥青混合料的体积指标㊁抗水损害性能㊁抗高温变形性能㊁抗低温开裂性能进行了试验研究,炉渣沥青混合料级配曲线如图6所示㊂炉渣沥青混合料体积指标如表5所示㊂(a)无侧限抗压强度㊀㊀(b)劈裂强度(c)干缩系数㊀㊀(d)温缩系数图5㊀炉渣水泥稳定碎石路用性能图6㊀炉渣沥青混合料级配曲线表5㊀炉渣沥青混合料体积指标(%)体积指标炉渣掺量/%0101520技术要求油石比 4.4 4.5 4.7 4.8 空隙率 4.2 4.4 4.4 4.7 4.0~6.0矿料间隙率12.8512.7812.7612.72ȡ12.0有效沥青饱和度67.565.365.265.265~75㊃91㊃现代交通技术2021年㊀㊀由表5可知,炉渣沥青混合料与不掺加炉渣的AC20沥青混合料相比,炉渣沥青混合料的油石比略增大,增幅约0.2%;随着炉渣掺量的增加,炉渣沥青混合料试件的空隙率逐渐增大,说明随着炉渣掺量的增加,炉渣沥青混合料越来越难压实,为了获得相同的目标空隙率,炉渣掺量越大的炉渣沥青混合料所需要的最佳油石比越大或所需要的压实功越大㊂根据配合比设计结果,制备炉渣沥青混合料试件进行路用性能试验,包括冻融劈裂试验㊁动稳定度试验㊁低温性能试验㊂炉渣沥青混合料路用性能如图7所示㊂炉渣掺量不同,炉渣沥青混合料的抗水损害性能㊁抗高温变形性能和抗低温开裂性能均不同㊂炉渣掺量为20%时,炉渣沥青混合料的冻融劈裂强度和最大弯拉应变达到最大值;当炉渣掺量为10%时,炉渣沥青混合料的动稳定度达到最大值,综上,推荐炉渣沥青混合料中炉渣的最佳掺量为20%㊂(a)冻融劈裂强度㊀(b)动稳定度㊀(c)最大弯拉应变图7㊀炉渣沥青混合料路用性能㊀㊀注:图中虚线为‘江苏省高速公路沥青路面施工技术规范“(DB32 T087 2008)各性能试验的规范下限要求,图9同㊂㊀㊀结合炉渣在道路工程各结构层的室内试验研究结果,生活垃圾焚烧炉渣应用于道路工程,可以提高路基承载力,减少石灰用量;其应用于水稳基层,炉渣水泥稳定碎石强度和抗裂性能良好;其在沥青面层中替代细集料使用,炉渣沥青混合料水稳定性㊁高温稳定性和低温抗裂性能良好㊂3㊀工程应用评价3.1㊀应用性能评价为进一步了解炉渣在道路工程中的应用性能及效果,对炉渣在路基㊁基层㊁路面的应用分别进行试验段铺筑㊂炉渣土试验段依托南京市浦口区雨发生态园园区道路㊂考虑道路等级和使用层位,在K0+000~K0+150掺加20%炉渣和2%石灰(石灰炉渣土),在K0+150~K0+300掺加20%炉渣和2%水泥(水泥炉渣土)㊂施工后对路基弯沉和压实度进行检测㊂炉渣土的单点弯沉值如图8所示㊂炉渣土应用后,路基土的压实度约94%,表明炉渣与土结合良好,具有较好的压实性;炉渣土路基单点弯沉值均在100(0.01mm)以内,表明承载能力良好㊂炉渣水泥稳定碎石试验段依托南京市浦口区农村公路提档升级工程,以炉渣掺量25%应用于孟家圩防洪通道㊁晓汊线和江农线3条农村公路试验段,水稳试验段现场所取芯样完整性均较好,芯样表面较为光滑,成型情况良好㊂炉渣沥青混合料试验段依托工程南京市浦口区雨发生态园园区道路,以炉渣掺量20%应用于试验段沥青路面下面层,炉渣沥青混合料面层压实度与渗水系数如图9所示㊂图8㊀炉渣土的单点弯沉值(a)压实度(b)渗水系数图9㊀炉渣沥青混合料面层压实度与渗水系数㊃02㊃第2期何文政.生活垃圾焚烧炉渣在道路工程中的资源化利用炉渣沥青混合料铺筑效果良好,检测指标均满足规范要求㊂3.2㊀经济效益评价现阶段,生活垃圾焚烧炉渣在道路工程中主要应用在道路路基中替代黏土㊁基层中替代石屑㊁面层中替代细集料㊂炉渣在道路路基中应用可以减少路基中石灰的掺量,且原设计石灰掺量越高,节约比例越高;炉渣在道路基层中可以全部替代石屑,同时可以减少水泥用量;炉渣在沥青面层中,掺加10%炉渣的沥青混合料与常规沥青混合料的经济性相比,经济效果与之相当,但随着山体开采逐渐严格,石料价格越来越高,炉渣在沥青面层中应用经济效益优势越来越明显㊂同时,生活垃圾焚烧炉渣的应用也可以减少炉渣的堆置费用等,具有间接经济效益㊂综上所述,炉渣在道路路基㊁基层㊁面层中应用经济效益具有显著优势㊂4㊀结论炉渣的材料性质与天然集料相当,炉渣重金属含量均小于国标控制要求,对环境造成污染较小㊂生活垃圾焚烧炉渣可应用于道路工程中,炉渣应用于路基中可以提高路基承载力,减少石灰用量;炉渣应用于水稳基层中,基层强度和抗裂性能良好;炉渣在沥青面层中替代细集料使用,沥青面层水稳定性㊁高温稳定性和低温抗裂性能良好㊂炉渣在道路工程中使用可以减少对自然资源的开采,保护自然环境,同时,充分利用废弃资源,实现了废弃资源的循环利用,具有显著的环境效益和社会效益,实现了公路建设的可持续发展㊂参考文献[1]李旦书.垃圾焚烧炉渣集料的组成特征[J].中国公路,2014(15):134135.[2]环境保护部,国家质量监督检验检疫总局.生活垃圾焚烧污染控制标准:GB18485 2014[S].北京:中国环境科学出版社,2014.[3]范宇杰,陈萍,马文欣,等.城市生活垃圾焚烧炉渣作为土木工程材料的资源化应用探讨[J].环境与可持续发展,2012,37(6):9799.[4]孙文州.生活垃圾焚烧炉渣集料在道路基层中的长期应用评价[J].上海公路,2015(1):69.[5]刘栋,李立寒,崔华杰.炉渣集料对沥青混合料性能影响的试验研究[J].建筑材料学报,2015,18(2): 307311.[6]田明阳,马刚平,梁勇,等.生活垃圾焚烧炉渣在道路材料中的应用研究[J].交通节能与环保,2016,12(3):4143.[7]环境保护部.固体废物22种金属元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法:HJ781 2016[S].北京:中国环境科学出版社,2016.[8]中华人民共和国交通运输部.公路土工试验规程:JTG3430 2020[S].北京:人民交通出版社,2020.(责任编辑㊀陈㊀晨)ʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏ2020年度中国交通运输协会科学技术奖出炉近日,根据科技部印发的‘科技部关于进一步鼓励和规范社会力量设立科学技术奖的指导意见“和中国交通运输协会制定的‘中国交通运输协会科学技术奖奖励办法“,2020年度中国交通运输协会科学技术奖评审工作已由评审委员会按照有关规定和程序完成,经公示确认无异议,并报协会会长办公会审查批准㊂获奖名单显示, 高速列车被动安全系统关键技术及应用 等2个项目获科技进步奖特等奖, 南京五桥数字建设管理平台研究 等40个项目获科技进步奖一等奖, 准朔铁路黄河大跨度上承式钢管混凝土拱桥关键技术研究 等116个项目获科技进步奖二等奖, 桥梁钢结构制造及涂装的智能装备㊁工艺研发与应用 等53个项目获科技进步奖三等奖;黄文杰等5人被授予2020年度科技英才人物奖,邓朝辉等30人被授予2020年度科技创新青年奖㊂(中国交通新闻网)㊃12㊃。
浅谈建筑废弃物再生集料在道路工程中的应用

浅谈建筑废弃物再生集料在道路工程中的应用摘要:近年来,随着城市更新项目的涌现,产生大量的建筑废弃物,不仅对周围生态环境以及居民生活环境等造成较大的影响,而且还会产生较大资源浪费。
针对此种现状,需秉着节能降耗及可持续发展的原则来对这些建筑废弃物的有效循环利用和加大研究力度,促进对资源的节约和对环境的保护。
本文主要针对建筑废弃物再生集料在道路工程中的应用要求和应用要点进行着重分析,并提出相应的建议,以便有关人士参考借鉴。
关键词:建筑废弃物再生集料;道路工程;应用方案;研究探讨随着城市化的发展,我们面临着日益严峻的资源与环境问题,尤其在城市更新及改造过程中大规模的建筑物拆除所产生的废弃物问题尤为突出。
因此推广建筑废弃物再生集料循环再利用于道路工程中,节约资源,促进工程建设的可持续发展。
1.应用要求再生集料,是由建筑废弃物中的混凝土、无机稳定材料、砌筑材料、砂浆、石或砖瓦等加工而成的集料。
根据规范及工程实践,建筑废弃物再生集料及其产品可用于各种等级的公路及城市道路路基(含地基处理)以及路面结构中。
为了确保最终的施工质量,进一步提高废弃物再生集料的利用率,使其在道路工程建设中发挥出最大的利用价值,关键任务就是要确保集料或相关制品要能够充分满足安全和环保的要求,并符合国家现行的技术标准、规范、细则等规定要求。
应用于市政工程及公路工程时,建筑废弃物再生集料可按照砖集料含量分为混凝土再生集料、砖混再生集料和砖再生集料三类,各类再生集料适用的工程部位如下表:注:“●”表示适用于该工程部位;“○”表示可用于该工程部位,但必须经过试验验证;“×”表示不得用于该工程部位。
* 再生集料用于水泥混凝土面层时,可用于人行道和广场的面层,暂不考虑应用于机动车道的面层。
砖集料含量为砖集料质量与总质量的比值。
2.应用要点分析2.1地基处理中的应用在道路工程地基处理过程中,可将再生集料替代原生集料来使用,一般可将其应用在地基浅层处理、粒料桩、CFG桩、刚性桩以及强夯置换等。
固化生活垃圾焚烧炉渣土道路基层施工工法

固化生活垃圾焚烧炉渣土道路基层施工工法固化生活垃圾焚烧炉渣土道路基层施工工法一、前言近年来,随着城市化进程的加快以及居民生活水平的提高,生活垃圾的处理问题日益突出。
传统的生活垃圾焚烧处理方式产生的炉渣土无法有效利用,给环境保护和资源化利用带来了困扰。
为了解决这一问题,固化生活垃圾焚烧炉渣土道路基层施工工法得到了广泛应用。
二、工法特点固化生活垃圾焚烧炉渣土道路基层施工工法具有以下特点:1. 综合利用:该工法将生活垃圾焚烧炉渣土作为道路基层的材料,实现了炉渣土的资源化利用,减少了对天然石材的需求。
2. 环保节能:通过固化处理后的炉渣土作为道路基层材料,减少了对土地资源的占用,达到了环境保护和能源节约的目的。
3. 抗压性好:由于炉渣土经过固化处理后,具有较好的抗压性能,能够满足道路基层的对强度的要求。
4. 耐久性强:固化后的炉渣土具有良好的耐久性,能够适应各种复杂的交通荷载和环境条件。
5. 施工便捷:该工法使用简单,施工周期短,能够快速完成道路基层的施工。
三、适应范围固化生活垃圾焚烧炉渣土道路基层施工工法适用于以下范围:1. 城市生活垃圾焚烧处理厂:可以将垃圾焚烧处理厂产生的炉渣土直接利用于道路基层建设。
2. 城市道路改造工程:可将炉渣土用于城市道路的基层处理,满足基层的强度和稳定性要求。
3. 农村公路建设:可将炉渣土用于农村公路的基层处理,减少对天然石材的需求,降低建设成本。
四、工艺原理固化生活垃圾焚烧炉渣土道路基层施工工法的工艺原理是将焚烧炉渣土与固化材料进行混合,并经过加水搅拌、压实和固化养护的过程,使其形成具有一定强度和稳定性的道路基层材料。
具体工艺步骤如下:1. 炉渣土处理:对焚烧炉渣土进行筛选、剔除杂物等预处理工作,确保炉渣土的质量符合要求。
2. 搅拌配料:将炉渣土经过一定比例的配料与固化材料进行搅拌配料,确保材料的均匀性和稳定性。
3. 加水搅拌: 将炉渣土和固化材料进行加水搅拌,使其形成均匀的湿性混合物。
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生活垃圾焚烧炉渣集料在公路工程中应用施工1范围本标准规定了生活垃圾焚烧炉渣集料在公路工程中应用施工技术的术语和定义、符号、总则、在公路路基、基层、面层中的技术要求。
本标准主要适用于新建(改扩建)公路的路基、基层及面层的设计、施工及验收。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本文件。
GB 5085.3 危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别GB 5749 生活饮用水卫生标准GB 6556 机械密封的型式、主要尺寸、材料和识别标志GB 18485 生活垃圾焚烧污染控制标准GB/T 25032 生活垃圾焚烧炉渣集料JTG D30 公路路基设计规范JTG D50 公路沥青路面设计规范JTG E20 公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E30 公路工程水泥及水泥混凝土试验规程JTG E40 公路土工试验规程JTG E42 公路工程集料试验规程JTG E51 公路工程无机结合料稳定材料试验规程JTG E60 公路路基路面现场测试规程JTG F10 公路路基施工技术规范JTG/T F20 公路路面基层施工技术细则JTG F40 公路沥青路面施工技术规范JTG F80-1 公路工程质量检验评定标准第一册土建工程施工标准3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1生活垃圾焚烧炉渣集料municipal solid waste incineration bottom ash aggregate生活垃圾经焚烧、破碎、筛分、磁选、跳汰、沉淀等一系列工艺之后所得到的集料,具有一定的颗粒级配,简称“炉渣集料”。
3. 2炉渣稳定土bottom ash aggregate stabilized soil一定数量的炉渣集料和土加入适量的水,经拌和得到的混合料,再经压实、养生,当其性能指标满足规定要求时,称为炉渣稳定土。
DB32/T 3641—2019 3. 3水泥稳定炉渣碎石 cement stabilized bottom ash aggregate一定数量的水泥、碎石、炉渣集料和水,经拌和得到的混合料,在压实和养生后,当其性能指标满足规定的要求时,称为水泥稳定炉渣碎石。
3.4炉渣集料沥青混合料 asphalt mixture with bottom ash aggregate一定数量的炉渣集料替代部分岩石细集料,加入矿料与沥青胶结料拌和而成的沥青混合料,称为炉渣集料沥青混合料。
3.5炉渣稳定土路基 bottom ash aggregate stabilized soil subgrade 由炉渣稳定土填筑的路基。
3.6水泥稳定炉渣碎石基层 cement stabilized bottom ash aggregate base 由水泥稳定炉渣碎石铺筑的路面基层。
3. 7炉渣集料沥青混合料面层 asphalt mixture surface with bottom ash aggregate 由炉渣集料沥青混合料铺筑的沥青面层。
4 符号下列符号适用于本文件 CBR —承载比OAC —最佳油石比(%)w ρ—混合料的湿密度(g/cm 3) 1m —试筒与湿试样的合质量(g ) 2m —试筒的质量(g )V —试筒的容积(cm 3)d ρ—混合料的干密度(g/cm 3)ω—混合料的含水量(%)C R —试件的无侧限抗压强度(MPa ) P —试件破坏时的最大压力(N ) A —试件的截面积(mm 2) d R —抗压强度代表值(MPa )R —该组试件抗压强度的平均值(MPa )a Z —保证率系数,高速公路和一级公路应取保证率95%,a Z =1.645,其他公路应取保证率90%,a Z =1.282V C —试验结果的变异系数(以小数计)VV —空隙率(%)VMA —马歇尔试件的矿料间隙率(%) mix V CA —混合料中骨架间隙率(%) VFA —沥青饱和度(%)ca γ—混合毛体积相对密度,无量纲1P 、2P —分别为1号料和2号料用量1γ、2γ—分别为1号和2号料的毛体积相对密度,无量纲 t γ—混合料体积指标的最大相对理论密度,无量纲a P —混合料油石比(%)se γ—矿料合成有效相对密度,无量纲 a γ—沥青的相对密度,无量纲s P —沥青混合料中除沥青外全部矿料占沥青混合料的质量百分率,即(100-沥青用量)(%)ca P —沥青混合料中粗集料的比例,即大于4.75mm 的颗粒占沥青混合料的质量百分率(%)sb γ—矿料的合成毛体积相对密度,无量纲 sa γ—矿料的合成表观相对密度,无量纲f γ—混合毛体积相对密度,无量纲5 总则5. 1 为规范炉渣集料在公路路基、基层和面层中的应用,应坚持“标准化、规范化、精细化”的原则。
5.2 本规程包括原材料技术要求、混合料技术要求、配合比设计、施工方法和施工过程中的质量管理等。
5.3 炉渣集料在路基、基层、面层中施工应服从于质量、施工环境温度、材料准备等相关要求。
5.4 炉渣集料在公路工程中应用除应符合本规程的规定外,尚应符合国家、行业颁布的其他相关标准、规范的规定。
6 炉渣集料6.1 一般规定6.1.1 炉渣集料应符合GB/T 25032相关要求。
6.1.2 炉渣集料在使用前应进行质量检验,经检验合格后方可使用。
6.1.3 炉渣集料的选择应先进行料源调查,料源厂家应具备炉渣集料生产相应资质和条件。
6.1.4 炉渣集料出厂应干燥。
6.1.5 炉渣集料露天堆放应进行覆盖或存入料仓,确保其含水量处于稳定状态。
6.1.6 炉渣集料生产厂家应每年提供相应的炉渣集料有害物质含量检测报告。
6.2 技术要求6.2.1 炉渣集料中有害物质含量应满足如下要求: 6.2.1.1 放射性检测应符合GB 6556的要求。
6.2.1.2 重金属毒性检测应符合GB 5085.3的要求。
6.2.1.3 热灼减率检测应符合GB 18485的要求。
6.2.2 炉渣集料用于基层、面层中替代部分原材料,其规格如表1所示。
表1 炉渣集料规格DB32/T 3641—2019注:炉渣集料规格在生产过程中应保持稳定,筛孔通过率变化幅度不得大于5%。
6.2.3 炉渣集料的技术要求如表2所示。
表2 炉渣集料技术要求6.2.4 炉渣集料的含杂量应满足表3所规定的技术要求。
表3 炉渣集料含杂量技术要求注:轻飘物是指集料在密度1.1kg/L溶液中漂浮的固体物质。
7 炉渣稳定土路基7.1 一般规定7.1.1 路基施工前,应在全面理解设计要求和设计交底的基础上,进行现场调查和核对。
7.1.2 在详尽的现场调查后,应根据设计要求、合同、现场情况等,编制施工组织设计,并按管理规定报批。
7.1.3 路基开工前应建立健全质量、环保、安全管理体系和质量检测体系,并对各类施工人员进行岗位培训和技术、安全交底。
7.1.4 路基施工应做好临时性排水设施与永久性排水设施相衔接。
7.1.5 炉渣集料应用于公路路基中,根据土性质,原则上掺量不超过炉渣稳定土总质量的30%。
7.2 材料要求路基填料应符合JTG F10的相关要求,炉渣集料满足本标准6.2.4相关要求。
7.3 炉渣稳定土路基配合比设计7.3.1 宜从炉渣掺量30%开始选取,制备炉渣稳定土混合料进行重型击实试验,确定炉渣稳定土的最佳含水量和最大干密度。
7.3.2 进行炉渣稳定土CBR试验,根据CBR强度要求,选择最佳炉渣集料掺量。
7.4 试铺路段7.4.1 正式开工之前,应进行炉渣稳定土试铺,试铺路段长度不少于100m。
7.4.2 试铺路段应决定以下主要内容:a)用于施工原材料质量和混合料配合比;b)混合料的松铺系数及合适的松铺厚度;c)适宜的施工方法,应包括:1)混合料的摊铺方法和适用的机械及工具;2)合适的拌和机械、拌和方法、拌和深度及拌和遍数;3)合适的整平、整形机具和工艺方法;4)压实机具的选择与组合,压实的顺序、速度和遍数;5)拌和、运输、摊铺和碾压机械的协调与配合。
c)每一作业段的合适长度;d)确定施工组织及管理体系、人员等。
7.5 炉渣稳定土路基施工7.5.1 施工要点7.5.1.1 炉渣集料进场应进行现场覆盖或仓内堆放,不得淋雨或浸水。
7.5.1.2 炉渣稳定土应充分拌和,拌和完成后应采用EDTA滴定法对炉渣稳定土的拌和均匀性进行检测,检测合格后方可使用。
表4 炉渣掺量的检测标准7.5.1.3 路基碾压前进行含水量检测,宜不超过最佳含水量1%。
7.5.1.4 碾压完成后应尽快进行下一道工序施工。
7.5.2 施工流程炉渣稳定土路拌法施工流程如下:图1 炉渣稳定土路拌法施工流程图7.5.3 原路基处理将原地面进行整平压实,经自检合格后进行测量放样再开始进行路基的填筑施工。
二级及二级以上DB32/T 3641—2019公路路基基底的压实度应不小于90%,其他公路应不小于85%。
7.5.4 测量放样7.5.4.1 根据设计的路基宽度和填筑高度、边坡坡度加上超宽度放出该桩号的坡线脚,钉上钢纤。
7.5.4.2 根据确定的松铺厚度,在钢纤上挂线,每层填筑应执行“划格上土、挂线施工”。
7.5.5 材料布设7.5.5.1 根据用土比例和每车土量将土运送到指定位置,均匀卸在路槽顶面,并用推土机和平地机初平,用轻型压路机稳压一遍。
7.5.5.2 炉渣集料在使用前应保持一定的干燥,按照设定掺量,均匀摊平。
7.5.5.3 需外掺消石灰(水泥)时,应均匀布撒。
7.5.6 拌和7.5.6.1 炉渣集料布料后应在当天采用路拌机进行拌和。
拌和过程中应注意混合料的含水量和拌和深度,应拌至路基表面,宜侵入路基表面(5~10)mm,不得出现素土夹层;随时检查拌和均匀性,不允许出现花白条带;土块应打碎,最大尺寸应不大于15mm。
7.5.6.2 检查松铺厚度、混合料含水量和炉渣掺量。
7.5.6.3 拌和好的混合料不得过夜,应当天碾压成型。
7.5.7 碾压7.5.7.1 用轻型压路机或履带推土机碾压一遍,再用平地机进行整平、整形,经检查达到规定标高后再进行压实。
7.5.7.2 碾压施工根据试铺路段确定的碾压工艺进行,达到规定的压实度。
7.5.7.3 碾压应遵循由路边向路中、先轻后重,低速行驶碾压的原则,避免出现推移、起皮和漏压的现象。
7.4.7.4 碾压段落的末端,压路机不得急刹、急停,以防止土料推移,造成接头处表面不平整。
7.6 质量管理7.6.1 施工质量检查7.6.1.1 炉渣集料掺量测定应在拌和后取样,送至工地试验室进行滴定试验。
7.6.1.2 碾压过程中应随时对炉渣稳定土路基进行外观检查,路基表面应平整密实,边线顺直,边坡坡面平整,稳定。