高品质再生骨料制备技术规程

高品质再生骨料制备技术规程范围本文件界定了路用废旧混凝土再生集料（简称“再生集料”）制备涉及的术语和定义，规定了路用废旧混凝土再生集料（简称“再生集料”）制备的技术要求、确立了生产流程、给出了设备要求、质量控制、检验指标、强化技术及应用要求。本文件适用于XX自治区行政区域内各等级公路新建和改（扩）建工程的级配碎石垫层、水泥稳定碎石基层和道路非承重类结构物，以及中、轻交通等级公路的水泥混凝土路面。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB175通用硅酸盐水泥GB/T1596用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB8076混凝土外加剂GB/T14902预拌混凝土GB50164混凝土质量控制标准GB50204混凝土结构工程施工质量验收规范GB50666混凝土结构工程施工规范JGJ1装配式混凝土结构技术规程JGJ52普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准JGJ55普通混凝土配合比设计规程JGJ63混凝土用水标准JC/T899混凝土路缘石JTGD40公路水泥混凝土路面设计规范JTG/TF20公路路面基层施工技术细则JTG/TF30公路水泥混凝土路面施工技术细则术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

废旧混凝土wasteconcrete公路工程中路面、桥梁、隧道、通涵、支挡排水工程等混凝土结构物及附属混凝土构造物在拆除、翻修、养护等施工作业中产生的公路工程废旧水泥混凝土。

再生粗集料recycledcoarseaggregate由公路工程废旧水泥混凝土进行分拣、破碎、筛分而成，粒径大于4.75mm的颗粒。

再生细集料recycledfineaggregate由公路工程废旧水泥混凝土进行分拣、破碎、筛分而成，粒径小于4.75mm的颗粒。

杂物impurities与公路工程废旧水泥混凝土掺杂，不能加工成再生集料的物质。饱和面干吸水率saturatedsurfacedrywaterabsorption再生集料饱和面干状态时，所含水的质量占集料绝干状态质量的百分数。

强化技术strengtheningtechnology利用物理、化学、物理-化学复合等强化方法对再生集料进行整形、表面处理，提升再生集料性能指标的技术。

再生粗集料取代率replacemengtratioofrecycledcoarseaggregate再生集料混合料中再生粗集料用量占粗集料总用量的质量百分比。

再生细集料取代率replacemengtratioofrecycledfineaggregate再生集料混合料中再生细集料用量占细集料总用量的质量百分比。符号下列符合适用于本文件。Rd——混合料7d龄期无侧限抗压强度δgδ基本要求废旧水泥混凝土在收集时应做好相关信息的采集与记录工作，主要包括拆除前水泥混凝土的用途、服役时间和设计强度等级、破损和污染状况等。废旧水泥混凝土的收集宜按原始混凝土的设计强度等级进行分级、分区存放。不应使用被污染或腐蚀的废旧水泥混凝土为原料生产再生集料。再生集料及其制品的放射性应符合GB6566的规定。废旧水泥混凝土再生集料的应用除满足集料性能指标的要求，还应考虑收集、加工及运输等经济因素。再生集料技术要求再生粗集料再生粗集料按性能要求可分为I类、II类、Ⅲ类及Ⅳ类，性能指标应符合表1的规定。

表1路用废旧混凝土再生粗集料主要性能指标测试指标再生粗集料种类I类II类Ⅲ类Ⅳ类表观密度/（kg/m3）＞2450＞2350压碎值/％≤12≤20≤26≤30针片状颗粒（质量比）/％≤10≤10≤18≤20饱和面干吸水率（按质量计）/％＜3＜5＜6＜80.075mm以下粉尘含量/％≤1≤2≤3≤7杂物（按质量计）/％≤1.0工程应用说明I类、II类再生粗集料适用于路面混凝土、混凝土小型预制构件、支挡防护工程；I类、II类、Ⅲ类再生粗集料适用于路面混凝土；I类、II类、Ⅲ类、Ⅳ类再生粗集料适用于级配碎石垫层、水泥稳定碎石基层。再生细集料再生细集料按性能要求可分为I类、II类、Ⅲ类及Ⅳ类，性能指标应符合表2的规定。表2再生细集料主要性能指标测试指标再生细集料种类I类II类Ⅲ类Ⅳ类表观密度/（kg/m3）＞2450＞2450＞2350＞2250塑性指数≤17≤17≤17≤17有机质含量/％＜2轻物质含量/％＜1硫化物及硫酸盐含量（按SO3质量计）/％≤2氯化物含量（以氯离子质量计）/%＜0.06＜0.06——0.075mm以下粉尘含量（％）≤5≤7≤15≤20工程应用说明I类、II类再生细集料适用于混凝土小型预制构件，I类、II类、Ⅲ类、Ⅳ类适用于级配碎石垫层、水泥稳定碎石基层。再生集料生产工艺设备要求再生集料的生产设备应包括给料、破碎、钢筋剔除、筛分、输送和除尘等系统。给料系统宜采用具有变频调速的篦条式振动给料机，篦条之间的宽度应根据废旧水泥混凝土的碎屑含量进行相应调整。破碎系统应采用两级或两级以上破碎设备，利用颚式破碎机对废旧水泥混凝土进行初级破碎；二级破碎宜采用圆锥式破碎机或反击式破碎机，进一步降低混凝土块的粒径及集料表面砂浆附着量。宜选用具有磁性分选装置的钢筋剔除设备。筛分系统的筛孔尺寸应满足再生粗集料粒级的要求。输送系统宜采用带式输送机，并采取必要措施减少粒料离析。再生集料宜根据料源的分散程度、生产效率及经济成本等因素，选用生产设备。生产流程再生集料生产工艺流程见图1。超过再生粗集料尺寸要求再生细集料、微粉，分别堆放强力除尘装置超过再生粗集料尺寸要求再生细集料、微粉，分别堆放强力除尘装置筛分二级破碎机筛分磁性分选初级破碎机去除杂物废旧混凝土符合再生粗集料尺寸要求、分别堆放再生集料生产工艺流程图质量控制用于生产再生集料的废旧水泥混凝土统料必须经过分选工序，将废旧水泥混凝土统料中可回收利用的混凝土原料与不利于后续处理的或不符合处理工艺要求的物料进行分离。所生产再生粗集料的最大粒径应小于原废旧混凝土中粗集料的最大粒径。再生集料破碎时应有防尘、除尘等措施。再生集料应根据设计要求分级筛分、分级堆放、分仓堆存。再生集料的半成品堆场、成品堆场应做硬化处理并合理布设，堆料仓应搭棚和设置排水措施。废旧水泥混凝土的堆放应避免二次污染。检验指标再生粗集料进场检验项目应按表1进行，依据检验结果对路用废旧混凝土再生粗集料进行分级，将再生粗集料分为Ⅰ类再生粗集料、Ⅱ类再生粗集料、Ⅲ类再生粗集料及Ⅳ类再生粗集料，如果再生粗集料达不到工程应用指标要求，则考虑将再生粗集料强化处理或通过研讨后另行处理使用。再生细集料进场检验项目应按表2进行，依据检验结果对路用废旧混凝土再生粗集料进行分级，将再生细集料分为Ⅰ类再生细集料、Ⅱ类再生细集料、Ⅲ类再生细集料及Ⅳ类再生细集料。如果再生细集料达不到Ⅳ类再生细集料性能指标要求，则考虑通过研讨后另行处理使用。强化技术物理强化技术通过一定的物理方法对简单破碎再生粗集料进一步处理，降低再生粗骨料表面包裹旧水泥砂浆含量。可采用研磨法、高温处理法、湿处理法等常规物理方法对再生粗骨料进行强化。化学强化技术酸碱化处理利用一定溶度的酸液或碱液对再生粗集料进行浸泡侵蚀处理，随后用水对再生粗集料冲洗，最后干燥。化学浆液渗透强化利用水泥浆液、聚合物高分子溶液、有机硅溶液、渗透结晶材料、碳化等对再生粗集料进行渗透处理，弥合再生集料表面裂缝。物理—化学复合强化技术先通过所述物理强化技术处理再生粗集料，再通过所述化学强化技术处理再生粗集料。再生集料应用要求级配碎石垫层一般规定I类、II类、Ⅲ类、Ⅳ类再生粗集料均适用于各等级公路级配碎石垫层。I类、II类、Ⅲ类再生细集料适用于各等级公路级配碎石垫层，Ⅳ类再生细集料适用于二级及二级以下公路级配碎石垫层。基于再生粗集料、再生细集料规格，通过设计的再生级配碎石级配确定再生粗集料、再生细集料的掺配比例。再生粗骨料、再生细骨料的取代率均不受限。配合比设计根据再生集料的性能特点，通过原材料性能的试验评定，确定级配碎石垫层再生混合料配合比设计的技术标准。再生级配碎石混合料目标级配曲线优化过程中，可在级配范围内选取粗、中、细三种级配，应选择不少于3条级配曲线，试验级配曲线可按JTG/TF20推荐的级配范围（参考表）或JTG/TF20附录A的方法构造。在配合比实验中，应将各档天然集料、再生集料筛分成单一粒径的规格逐档掺配。进行再生级配碎石混合料配合比设计时，应以饱和面干状态集料为基准。考虑再生粗集料和再生细集料的吸水率问题，再生级配碎石混合料设计用水量中考虑附加用水量，再生级配碎石混合料设计用水量为每立方米混合料净用水量和附加用水量之和。每立方米再生级配碎石混合料的附加用水量根据式（1）计算。Wadd=QRAC−WRAC式中：Wadd——每立方米再生混合料的附加用水量，单位为千克（kg）QRAC——再生粗集料饱和面干吸水率（%）；WRAC——再生粗集料的含水率（%）mRAC——每立方米再生混合料中再生粗集料的质量，单位为千克（kg）QRAF——再生细集料饱和面干吸水率（%）；WRAF——再生细集料的含水率（%）mRAF——每立方米再生混合料中再生细集料的质量，单位为千克（kg）再生级配碎石混合料采用重型击实成型试验方法，确定最佳含水率和最大干密度。生产、施工及质量控制再生级配碎石混合料宜采用集中厂拌生产。在雨季施工，应特别注意气候变化，控制再生集料自身含水率，且勿使再生级配碎石混合料遭受雨淋，已经摊铺的再生级配碎石混合料应尽快碾压密实。运输车上的再生级配碎石混合料应用篷布覆盖，从运输到摊铺过程中，覆盖的篷布不应取下，以减少水分损失。水泥稳定碎石基层一般规定I类、Ⅱ类再生粗集料可用于各等级、各交通量公路的基层、底基层，Ⅲ类再生粗骨料可用于高速公路、一级公路（极重、特重交通）的底基层，高速公路、一级公路（重、中、轻交通）及二级、二级以下公路的基层、底基层；Ⅳ类再生粗集料可用于二级及二级以下公路的基层、底基层。I类、Ⅱ类、Ⅲ类再生细集料可用于各等级、各交通量公路的基层、底基层。Ⅳ类再生细集料可用于二级及二级以下公路的基层、底基层。基于再生粗集料、再生细集料规格，通过设计的水泥稳定碎石再生混合料级配确定再生粗集料、再生细集料的掺配比例。I类再生粗集料取代率（δg）可不受限，Ⅱ类再生粗集料取代率（δg）不宜超过80%，Ⅲ类再生粗集料取代率（δg）不宜超过60%，Ⅳ类再生粗集料取代率（I类、Ⅱ类再生细集料取代率（δs）可不受限，Ⅲ类、Ⅳ类再生细集料取代率（配合比设计根据再生集料的性能特点，通过原材料性能的试验评定，确定水泥稳定碎石再生混合料配合比设计的技术标准。水泥、天然集料、水及添加剂等原材料应符合JTG/TF20中的规定。水泥稳定碎石再生混合料配合比设计按JTG/TF20的规定执行。水泥稳定碎石再生混合料目标级配曲线优化过程中，应选择不少于4条级配曲线，试验级配曲线可按JTG/TF20推荐的级配范围（参考表）或JTG/TF20附录A的方法构造。在配合比实验中，应将各档天然集料、再生集料筛分成单一粒径的规格逐档掺配。水泥稳定碎石再生混合料的级配范围应符合JTG/TF20表的规定。选择不少于5个结合料剂量，水泥稳定碎石再生混合料配合比试验水泥剂量可参照表3，分别确定各水泥剂量条件下水泥稳定碎石再生混合料的最佳含水量和最大干密度。在确定水泥稳定碎石再生混合料最佳含水率时，应以饱和面干状态集料为基准，同时考虑再生集料的吸水率问题，增加一定量的附加用水量。水泥稳定碎石再生混合料设计用水量为每立方米混合料净用水量和附加用水量之和。每立方米水泥稳定碎石再生混合料的附加用水量应根据本规范8式（1）计算。表3水泥稳定碎石再生混合料配合比试验推荐水泥剂量层位条件推荐水泥用量（%）基层Rd≥5.0MPa5-9Rd＜5.0MPa3-7底基层—3-7确定水泥稳定碎石再生混合料最大干密度指标时宜采用重型击实法，也可采用振动压实法。根据试验确定的最佳含水率、最大干密度及现场压实度要求，采用静压法成型标准试件。进行强度试验时，作为平行试验的最少试件数量应不少于表4的规定。表4水泥稳定再生碎石混合料平行试验的最少试件数量材料类型变异系数要求＜10%10%-15%15%-20%细粒材料69—中粒材料6913粗粒材料—913细粒材料为公称最大粒径小于16mm的材料。中粒材料为公称最大粒径不小于16mm且小于26.5mm的材料。粗粒材料为公称最大粒径不小于26.5mm的材料。水泥稳定碎石再生混合料试件在标准养生条件下（温度为20℃±2℃，湿度≥95%）养护6d，浸水24h后，进行无侧限抗压强度试验，按式（2）计算强度代表值：Rd0=式中：Rd0——水泥稳定碎石再生混合Zα——标准正态分布表中随保证率或置信度α而变的系数，高速公路和一级公路应取保证率95%，即Zα=1.645；二级或二级以下公路应取保证率90%，即R——一组试验的强度平均值，单位为兆帕（MPa）；CV水泥稳定碎石再生混合料试件强度代表值应不小于强度标准值，强度标准值见表5，同时应验证不同水泥剂量条件下，水泥稳定再生碎石混合料的技术性能，包括（90d或180d龄期弯拉强度和抗压回弹模量、7d龄期无侧限抗压强度），确定必需的结合料剂量。表5水泥稳定再生碎石混合料的7d龄期无侧限抗压强度标准Rd（MPa）结构层公路等级极重、特重交通重交通中、轻交通基层高速公路和一级公路5.0—7.04.0—6.03.0—5.0二级及二级以下公路4.0—6.03.0—5.02.0—4.0底基层高速公路和一级公路3.0—5.02.5—4.52.0—4.0二级及二级以下公路2.5—4.52.0—4.01.0—3.0应采用7d龄期无侧限抗压强度作为水泥稳定碎石再生混合料施工质量控制的主要强度指标。高速公路和一级公路应验证所用水泥稳定碎石再生混合料的7d龄期无侧限抗压强度与90d或180d龄期弯拉强度的关系。按JTG/TF20相关规定合成级配曲线、确定波动范围并进行性能验证。用于基层的水泥稳定碎石再生混合料，强度满足要求时，尚宜检验其抗冲刷和抗裂性能。生产、施工及质量控制再生集料应避免雨水淋湿，水泥稳定碎石再生混合料宜采用集中厂拌生产。在雨季施工，应特别注意气候变化，勿使水泥稳定碎石再生混合料遭雨淋，已经摊铺的水泥稳定碎石再生混合料应尽快碾压密实。对于水泥稳定碎石再生混合料，工地实际采用的水泥剂量宜比室内试验确定的剂量多0.5%-1.5%。对于水泥稳定碎石再生混合料，综合考虑施工过程的气候条件，含水率可增加0.5%～1.5%。当对水泥稳定碎石再生混合料强度要求较高时，考虑到水泥稳定碎石再生混合料的抗裂性，宜采取控制原材料技术指标和优化级配设计等措施，不宜单纯通过增加水泥剂量来提高材料的强度。水泥稳定碎石再生混合料的生产、摊铺、碾压、养生、交通管制、层间处理、施工质量标准与控制参照JTG/TF20相关规定执行。路面混凝土一般规定I类、Ⅱ类、Ⅲ类再生粗集料适用于中、轻交通荷载等级公路面层水泥混凝土，I类再生粗集料取代率（δg）可不受限，Ⅱ类再生粗集料取代率（δg）不宜超过50%，Ⅲ类再生粗集料取代率（再生粗集料掺配新集料后使用，应通过配合比试验验证，确定混凝土性能满足设计要求。再生粗集料不得用于裸露粗集料的水泥混凝土抗滑表层。再生细集料不用于路面混凝土。配合比设计水泥、掺合料、外加剂、天然粗集料、天然细集料、水和钢筋等原材料应符合JTG/TF30的规定。路面再生混凝土配合比设计按JTG/TF30的规定执行，应通过试配和调整确定配合比。路面再生混凝土配制28d弯拉强度均值宜按式（3）确定：fc=fr式中：fc——再生集料路面混凝土配制28d弯拉强度均值，单位为兆帕（MPa）；fr——设计弯拉强度标准值，单位为兆帕t——保证率系数，按JTG/TF30表取值。s——弯拉强度试验样本的标准差（MPa），有试验数据时应使用试验样本的标准差；无试验数据时可按公路等级及设计弯拉强度，参照JTG/TF30表规定的范围确定。CV路面再生混凝土配合比设计中，应在普通路面混凝土配合比基础上掺入附加用水量，路面再生混凝土设计用水量为每立方米混凝土净用水量和附加用水量之和。每立方米路面再生混凝土的附加用水量根据式（4）计算。Wadd=（式中：Wadd——每立方米再生混凝土的附加用水量，单位为千克（kg）QRAC——再生粗集料饱和面干吸水率（%）；WRAC——再生粗集料的含水率（%）mRAC——每立方米再生混凝土中再生粗集料的质量，单位为千克（kg）根据净用水量及水灰比计算出每立方米路面再生混凝土的胶凝材料总量，并根据实际情况，确定各种胶凝材料的使用量。生产、施工及质量控制再生集料混凝土路面的施工准备及施工参照JTG/TF30相关规定执行。再生集料路面混凝土拌合物的搅拌与运输参照JTG/TF30相关规定执行。再生集料混凝土路面的面层接缝、抗滑构造施工及养生参照JTG/TF30相关规定执行。再生集料混凝土路面在特殊天气条件下施工参照JTG/TF30相关规定执行。再生集料混凝土路面的施工质量标准与控制参照JTG/TF30相关规定执行。混凝土小型预制构件一般规定再生集料混凝土小型预制构件可采用Ⅰ类、Ⅱ类再生粗集料，Ⅰ类再生粗骨料取代率（δg）可不受限，Ⅱ类生粗集料取代率（δ再生集料混凝土小型预制构件可采用Ⅰ类、Ⅱ类再生细集料，Ⅰ类再生细集料取代率（δs）不宜超过50%，Ⅱ类再生细集料取代率（Ⅰ类、Ⅱ类再生粗集料，Ⅰ类、Ⅱ类再生细集料可用于制备路缘石、隔离墙等混凝土小型预制构件。再生集料配制的混凝土小型预制构件强度等级不宜高于C40。配合比设计天然粗集料和天然细集料应符合JGJ52的规定。水泥应符合GB175的相关规定。粉煤灰应符合GB/T1596的相关规定。外加剂应符合GB8076的规定。水应符合JGJ63的规定。再生集料混凝土小型预制构配合比设计应按JGJ55的规定执行，通过试配和调整确定配合比。再生集料混凝土小型预制构件的试配强度按式（5）确定：fcu,0≥fcu,k式中：fcu.0——再生集料混凝土配置抗压强度，单位为兆帕（MPa）；fcu,kσ——再生集料混凝土标准差，单位兆帕（MPa）。确定再生集料混凝土小型预制构件强度标准差σ，可按下列规则进行：对于不掺入再生细集料的混凝土，当仅掺Ⅰ类再生粗集料或Ⅱ类再生粗集料取代率（δg）小于30%时，σ可按JGJ55表4对于不掺入再生细集料的混凝土，当Ⅱ类再生粗集料取代率（δg）不小于30%时，σ值应根据相同再生骨料掺量和同强度等级的同品种再生骨料混凝土统计资料确定。计算时，强度试件组数不应小于30组。对于强度等级不大于C20的混凝土，当σ计算值不小于3.0Mpa时，σ应取3.0Mpa；对于强度等级大于C20且不大于C40的混凝土，当σ计算值不小于4.0Mpa时，应按计算结果取值，当σ计算值小于4.0Mpa时，σ应取4.0Mpa。当无统计资料时，对于仅掺再生粗骨料的混凝土，其σ表6再生集料混凝土小型预制构件抗压强度标准差σ推荐强度等级≤C20C25-C30C35-C40σ（MPa）4.05.06.0掺用再生细集料的混凝土，如果有相应的统计资料，应根据相同再生集料掺量和同强度等级的同品种再生集料混凝土统计资料计算确定σ值。计算时，强度试件组数不应小于30组。对于各强度等级的混凝土，当σ计算值小于表6中对应值时，应取表6中对应值。当无统计资料时，σ值也可按照表6中选取。根据JGJ55及选用外加剂确定每立方米再生集料混凝土小型预制构件净用水量，且应在普通混凝土配合比基础上掺入附加用水量。再生集料混凝土小型预制构件设计用水量为每立方米混凝土净用水量与附加用水量之和，每立方米再生集料混凝土小型预制构件的附加用水量根据本规范8式（1）确定。根据净用水量及水灰比计算出每立方米再生集料混凝土小型预制构件的胶凝材料总量，并根据实际情况，确定各种胶凝材料的使用量。再生集料混凝土小型预制构件配合比设计应满足混凝土和易性、强度和耐久性的要求。生产、施工及质量控制再生集料混凝土小型预制构件原材料的储存、计量、搅拌、运输应符合GB50164和GB/T14902的相关规定。应制定再生集料混凝土小型预制构件的运输与堆放方案，再生集料混凝土小型预制构件的堆放场地应平整、坚实，并应有排水设施。再生集料混凝土小型预制构件的浇筑和养护应符合GB50164和GB50666的相关规定。再生集料混凝土小型预制构件的施工质量验收应符合GB50204的相关规定。再生集料混凝土小型预制构件的允许尺寸偏差及检验方法应按照JGJ1的规定执行。再生混凝土路缘石的