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文档简介

一、项目来源

根据《广西壮族自治区市场监督管理局关于下达2020年第二批

广西地方标准制定项目计划的通知》(桂市监函〔2020〕1832号),

由广西壮族自治区交通运输厅提出,广西长长路桥建设有限公司,广

西交科集团有限公司,广西路桥工程集团有限公司,广西建筑材料科

学研究设计院有限公司,南宁市城市建设投资发展有限责任公司,广

西北投交通养护科技集团有限公司共同起草的广西地方标准《高品质

再生骨料制备技术规程》(项目编号:2020-02089)。

二、项目背景及目的意义

国家十三五时期对新型城镇化和交通基础设施建设的规划,中西

部建设规模将在未来的5-10年迅速扩大,按照全面提高质量、打造

绿色品质交通工程的新要求,对中西部资源环境承载能力和高效利用

提出了更多的条件。广西十三五乃至更长时期,还有上万公里的高速

公路、以及数十万的低等级公路和农村公路需要建设,大规模建设过

程中造成了废弃混凝土占用土地、污染环境的现状。广西地区城市面

貌日新月异,其交通基础设施不断优化,然而随之而来的城市问题也

逐渐凸显,越来越多的混凝土结构物因达到使用年限或不能满足应用

需求而被拆除,导致数量庞大的建筑垃圾占用大量的土地面积,城市

建筑垃圾消纳场一直处于满载状态。目前,广西仍处于续建建筑消纳

场这种最初级的建筑垃圾处理阶段,除了少数公路建设利用废旧混凝

土填筑基层,建筑材料再利用率在其他领域几乎为零,使得建筑垃圾

1

污染与建筑垃圾围城的问题始终无法有效解决。同时由于广西地区城

市建设发展迅猛,对建筑材料的需求与日俱增。大规模开采石料导致

植被景观破坏,影响河道安全,形成了一方面为了建筑材料开山劈石

涉河取砂,另一方面建筑垃圾堆积成山无地消纳的矛盾局面。因此广

西地区迫切需要新技术实现废弃物的资源化利用,开展再生骨料加工

制备、应用技术的研究,扩大再生骨料应用范围,使其广泛应用于建

设工程中,实现建筑垃圾循环利用。

随着交通基础设施和城镇化建设规模的扩大,对资源的需求严重

制约了发展的可持续性。而在旧路改扩建过程中,会产生大量的废弃

混凝土,这些混凝土是可以作为再生骨料的原材料来制备工程所需的

再生骨料。但传统的再生骨料制备方法仅仅是简单的进行破碎和筛

分,由此得到的再生骨料性能较差(再生骨料棱角多、表面粗糙、骨

料表面包裹较多薄弱的水泥砂浆,同时破碎损伤过程中会产生大量的

微裂缝,骨料吸水率大等),质量波动大(不同来源的废弃混凝土因

强度等级不同,简单破碎筛分后的产品质量离散性大),工程应用范

围受限、利用率低。因此,通过再生骨料的整形强化等新型技术手段,

即通过改善骨料粒形和除去再生骨料表面所附着的硬化水泥石,对于

提高再生骨料的品质和使用率具有重要的应用价值,可为再生骨料的

制备及工程使用提供技术保障,规范再生骨料在级配碎石垫层、水泥

稳定碎石基层、路面混凝土、混凝土小构件、支挡防护工程的应用,

可扩大再生骨料在广西区的应用范围,提高再生骨料在区内的循环利

用率。

2

三、项目编制过程

(一)成立标准编制工作组

广西地方标准《高品质再生骨料制备技术规程》项目任务下达后,

广西长长路桥建设有限公司成立了标准编制工作组,制定了标准编写

方案,明确任务职责,确定工作技术路线,开展标准研制工作,具体

标准编制工作由广西交科集团有限公司,广西路桥工程集团有限公

司,广西建筑材料科学研究设计院有限公司,南宁市城市建设投资发

展有限责任公司,广西北投交通养护科技集团有限公司相关人员配

合。

本标准负责起草单位:广西长长路桥建设有限公司

本标准参与起草单位:广西交科集团有限公司,广西路桥工程集

团有限公司,广西建筑材料科学研究设计院有限公司,南宁市城市建

设投资发展有限责任公司,广西北投交通养护科技集团有限公司。

本标准主要起草人:杨占峰(项目负责人)、熊剑平、韩玉、韦万

峰、周胜波、何克扬、覃靖、马跃腾、阮志新、廖巧玲、张仰鹏、陈

霏、谭华、刘卫东、王锋、朱剑宏、黄永东、李彩霞、骆俊晖、王军、

陈杰、谢政专、李浩、肖华杰、罗资清。杨占峰负责整个项目的技术

及组织协调工作;熊剑平、周胜波、谭华负责整个项目的技术指导;

韩玉、马跃腾负责大纲编制;韦万峰、廖巧玲负责整个项目进度管理。

本标准的具体内容由韦万峰负责编写,谢政专协助,其余参与人员根

据安排参与标准的编写。

(二)收集整理文献资料

3

本标准起草人员的前期研究工作分为资料调查与研究、工程案例

及数据收集检验、总结完善3个步骤进行:1、调研了国内外大量关

于再生骨料的生产工艺、生产水平、再生骨料相关的标准规范、规程

及研究成果;2、搜集了国内及广西地区路用废旧混凝土再生骨料应

用实际案例及数据资料;3、对搜集到的资料进行分类整理和研究,

为下一步的规范研究提供必要的指导和技术支撑标准编制,工作组收

集了再生骨料相关文献资料、规程。主要有:

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

(三)研讨确定标准主体内容

4

标准编制工作组在对收集的资料进行整理研究之后,标准编制工

作组召开了标准编制会议,对标准的整体框架结构进行了研究,并对

标准的关键性内容进行了初步探讨。经过研究,标准的主体内容确定

为范围、术语和定义、基本规定、再生骨料技术要求、再生骨料的生

产、再生骨料应用要求。

(四)调研、形成征求意见稿

为确保本标准的编写工作有序开展,编写工作组在前期大量的研

究工作的基础上,于2020年10月上旬完成了《高品质再生骨料制备

技术规程》的编制大纲和工作大纲,并经内部评审讨论后,于2020

年10月23日召开了大纲外部评审会,评审会针对大纲共提出了13

条建议和意见。根据大纲评审专家的意见,以修改完善后的大纲作为

项目的工作指导,编写工作组开展了标准正式的编写工作,并于2021

年4月下旬完成了工作组讨论稿,于5月对讨论稿进行了会审,根据

会审意见修改后形成了广西地方标准《高品质再生骨料制备技术规

程》(征求意见稿)和编制说明。

四、标准制定原则

本标准的编制遵循国家、行业和广西壮族自治区现行有关标准的

规定。编写工作组充分调研了国内外及广西地区路用废旧混凝土再生

骨料实际应用案例、数据资料及研究成果,研究和分析了国内外及广

西地区路用废旧混凝土再生骨料生产工艺、性能指标的现状,以及国

内外再生骨料生产制备、应用的新技术。经过编写工作组成员讨论,

确定标准编制遵循以下基本原则:

5

(1)科学性原则

本标准分析了国内外再生骨料生产工艺及性能评价指标,结合国

内及广西地区路用废旧混凝土再生骨料的性能指标水平及实际应用

案例,在此基础上对已发布的相关标准、规范、规程进行整理、归纳

和分类,建立了科学、实用、合理的路用废旧混凝土再生骨料应用技

术规程。

(2)承接性原则

本标准术语、符号、条文尽量与相应国家、国际、行业和地方标

准的规定内容相一致,条文未出现自相矛盾的地方。标准技术内容与

国家、国际、行业和地方标准兼容,未出现冲突,保证了一致性。标

准技术内容中引用其他标准时,已明确指出所引用标准的内容或名

称,增强了标准的可读性和可操作性。

(3)可操作性原则

本标准的起草充分调研了国内外、广西壮族自治区路用废旧混凝

土再生骨料的性能指标水平及应用现状,征求了高校、公路管理、设

计院、施工单位等领域的专家意见。编写组在此基础上进过反复讨论

和修改,编制此标准。标准内容针对性强,可操作性高,易于推广。

五、标准主要内容及依据来源

1、标准名称

广西地方标准《高品质再生骨料制备技术规程》(专家组一致建

议改名为:《路用废旧混凝土再生集料应用技术规程》)主要章节内容

包括:范围、术语和定义、符号、基本规定、再生骨料技术要求、再

6

生骨料的生产、再生骨料应用要求。

2、范围

本标准的编制遵循国家、行业和广西壮族自治区现行有关标准的

规定。编写工作组充分调研了国内外及广西地区路用废旧混凝土再生

骨料实际应用案例、数据资料及研究成果,研究和分析了国内外及广

西地区路用废旧混凝土再生骨料生产工艺、性能指标的现状,以及国

内外再生骨料生产制备、应用的新技术。在此基础上结合广西地区路

用废旧混凝土再生骨料应用实际情况,形成了广西地区路用废旧混凝

土再生骨料应用技术规程。

3、术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

(1)废旧混凝土wasteconcret: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,由编制工

作组研讨确定。

(2)再生粗集料recycledcoarseaggregat: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,

来源JGJ/T240—2011《混凝土用再生粗骨料》,2.1.1,在该标准上

有修改。

(3)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,

来源JGJ/T240—2011《混凝土用再生粗骨料》,2.1.2,在该标准上

7

有修改。

(4)杂物impurities:与废旧水泥混凝土掺杂,不能加工成再

生集料的物质,如砖块、金属、塑料、沥青、木头、玻璃、陶瓷、草

根、树叶、树枝、纸张、石灰、石膏、毛皮、煤块和炉渣等,来源GB/T

25177《混凝土用再生粗骨料》,3.9,在该标准上有修改。

(5)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,来源GB/T25177《混凝土用再生粗骨料》,3.8,在该标准上有修

改。

(6)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

生集料的性能指标,由编制工作组研讨确定。

(7)再生粗集料取代率replacemengtratioofrecycledcoarse

aggregate:再生骨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,来源JGJ/T240—2011《混凝土用再生粗骨料》,2.1.5。

(8)再生细集料取代率replacemengtratioofrecycledfine

aggregate:再生骨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,来源JGJ/T240—2011《混凝土用再生粗骨料》,2.1.6。

4、符号

下列符合适用于本标准。

Rd——混合料7d龄期无侧限抗压强度

——再生粗集料取代率

8

——再生细集料取代率

5、基本规定

第5.1条:规定了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,由编制工作组研讨确定,废旧水泥混

凝土应做好相关信息的采集与记录工作,以便区分。

第5.2条:规定了废旧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,由编制工作组研讨确定。

第5.3条:规定了不得使用出现碱活性反应的废旧混凝土为原料

破碎生产再生骨料,由编制工作组研讨确定。

第5.4条:规定了再生集料不应含有有毒、有害及放射性物质,

应符合GB6566的规定,由编制工作组研讨确定。

第5.5条:规定了路用废旧混凝土再生集料的应用除应满足集料

性能指标的要求,还应考虑收集、加工及运输等经济因素,由编制工

作组研讨确定。

6、再生集料技术要求

6.1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

再生粗集料种类

测试指标

I类II类Ⅲ类Ⅳ类

表观密度/(kg/m3)>2450>2350

9

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<8

0.075mm以下粉尘含量/%≤1≤2≤3≤7

杂物含量(按质量计)/%≤1.0

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

工程应用说明防护工程;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。

条文说明:

主要列出相关标准对再生粗骨料的要求及废旧水泥混凝土板破

碎再生粗骨料工程实际案例,说明再生粗骨料主要性能指标的选取及

其选取依据。

本标准的路用废旧混凝土再生粗骨料用于级配碎石垫层、水泥稳

定碎石基层、路面混凝土、混凝土小型构件构件及支挡防护工程,再

生粗骨料分类的主要性能指标及不同级别再生粗骨料主要性能指标

的分界是基于相关标准、工程实际案例数据及具体工程应用要求得到

的。本标准针对路用废旧混凝土再生骨料应用工程的特点,选用表观

密度、压碎值、针片状颗粒含量、饱和面干吸水率、0.075mm以下粉

尘含量、杂物含量(按质量计)指标对路用废旧混凝土再生粗骨料进

行规定并分级。再生粗集料按性能要求可分为I类、II类、Ⅲ类及

Ⅳ类。对于结构混凝土而言,其对强度、耐久性等性能要求较高,自

然对集料的要求也相对较高,本标准依据GB/T25177—2010《混凝

土用再生粗骨料》和JGJ/T240—2011《再生骨料应用技术规程》,

对I类、II类再生粗集料提出相应指标要求,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、支挡防护工程等混凝土

10

结构工程,级配碎石垫层、水泥稳定碎石基层对集料要求相对较低,

Ⅲ类、Ⅳ类再生粗集料主要针对道路基层及垫层,在工程应用中,I

类、II类、Ⅲ类、Ⅳ类再生粗集料皆可用于级配碎石垫层、水泥稳

定碎石基层。

1相关标准

关于普通混凝土用天然粗集料的选用,目前工程中主要是参考

《建筑用卵石、碎石》GB/T14685—2011和《普通混凝土用砂、石

质量及检验方法标准》JGJ52—2006;关于再生粗骨料的选用,主要

依据《混凝土用再生粗骨料》GB/T25177—2010和《再生骨料应用

技术规程》JGJ/T240—2011。

(1)关于天然粗集料,《建筑用卵石、碎石》GB/T14685—2011

将建筑用卵石、碎石分为三类,分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类。

表1(SM)《建筑用卵石、碎石》(GB/T14685—2011)中粗集料主要性能指标

项目Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类

含泥量(按质量计),%<0.5<1.0<1.5

泥块含量(按质量计),%0<0.5<0.7

针片状颗粒(按质量计),%<5<15<25

有机物合格合格合格

硫化物及硫酸盐(按SO3质量计),%<0.5<1.0<1.0

碎石压碎指标(%)<10<20<30

卵石压碎指标(%)<12<16<16

表观密度(kg/m3)>2600>2600>2600

连续级配松散堆积孔隙率(%)≤43≤45≤47

吸水率(%)≤1.0≤2.0≤2.0

碱集料反应经碱集料反应试验后,由卵石、碎石制备的试件无裂

11

缝、酥裂、胶体外溢等现象,在规定的试验龄期膨胀

率应小于0.10%。

在天然粗集料的选用方面,《建筑用卵石、碎石》GB/T14685

—2001规定:I类骨料可用于强度等级大于C60的混凝土;Ⅱ类骨

料宜用于强度等级为C30—C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土;

Ⅲ类骨料宜用于强度等级小于C30的混凝土,GB/T14685—2011《建

设用卵石、碎石》中则删除了相关规定,没有严格限制各类天然骨料

的使用。

(2)国标《混凝土用再生粗骨料》(GB/T25177-2010)主要针

对建筑结构用混凝土,将再生粗骨料按性能要求分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ

类,主要性能指标包括表观密度、空隙率、压碎指标、坚固性、杂物、

针片状颗粒、吸水率、微粉含量、泥块含量、碱集料反应。

表2(SM)《混凝土用再生粗骨料》(GB/T25177-2010)中再生粗集料主要性能指标

项目Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类

表观密度/(kg/m3)>2450>2350>2250

空隙率/%<47<50<53

压碎指标/%<12<20<30

坚固性——质量损失/%<5.0<10.0<15.0

杂物(按质量计)/%<1.0

针片状颗粒(按质量计)/%<10.0

吸水率(按质量计)/%<3.0<5.0<8.0

微粉含量(按质量计)/%<1.0<2.0<3.0

泥块含量(按质量计)/%<0.5<0.7<1.0

经过碱骨料反应试验后,由再生粗骨料制备的试件无裂缝、

碱集料反应

酥裂或胶体外溢等现象,膨胀率应小于0.10%。

在再生粗骨料的选用方面,《再生骨料应用技术规程》JGJ/T240

12

—2011指出,由于Ⅰ类再生粗骨料品质已经基本达到常用天然粗骨

料的品质,所以其应用不受强度等级限制,可用于配制各种强度等级

的混凝土;Ⅱ类再生粗骨料宜用于配制强度等级C40及以下强度等

级的混凝土;Ⅲ类再生粗骨料可用于配制C25及以下强度等级的混

凝土,不宜用于配制有抗冻性要求的混凝土。

(3)本标准的路用废旧混凝土再生粗集料涉及级配碎石垫层、

水泥稳定碎石基层的应用,再生粗骨料指标选取及界线主要参考依据

是《公路路面基层施工技术细则》(JTG/TF20-2015),《公路路面基

层施工技术细则》(JTG/TF20-2015)中对各等级公路基层、底基层

用粗集料性能要求做出了规定,主要评价性能指标包括压碎值、针片

状颗粒、0.075mm以下粉尘含量、软石含量,依据公路等级、交通量、

层位对粗集料性能指标作出要求。

表3(SM)《公路路面基层施工技术细则》(JTG/TF20-2015)中粗集料主要性能指标

高速公路和一级公路二级及二级以下公

指标层位极重、特重交通重、中、轻交通路

Ⅰ类Ⅱ类Ⅰ类Ⅱ类Ⅰ类Ⅱ类

基层≤22a≤22≤26≤26≤35≤30

压碎值(%)

底基层≤30≤26≤30≤26≤40≤35

针片状颗粒含量基层≤18≤18≤22≤18—≤20

(%)底基层—≤20—≤20—≤20

0.075mm以下分基层≤1.2≤1.2≤2≤2——

层含量(%)底基层——————

基层≤3≤3≤5≤5——

软石含量(%)

底基层——————

(4)本标准的路用废旧混凝土再生粗集料涉及路面混凝土的应

用,再生粗骨料指标选取及界线主要参考依据是《公路水泥混凝土路

面施工技术细则》(JTG/TF30-2014),《公路水泥混凝土路面施工技

术细则》(JTG/TF30-2014)中对公路水泥混凝土面层用再生粗集料

13

性能要求做出了规定,主要评价性能指标包括压碎值、坚固性、针片

状颗粒含量、微分含量、泥块含量、吸水率、硫化物及硫酸盐含量(按

SO3质量计)、氯化物含量(以氯离子质量计)、洛杉矶磨耗值、杂物

含量、表观密度、空隙率,将再生粗骨料按性能指标分为Ⅰ级、Ⅱ级

和Ⅲ级。

表4(SM)《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTG/TF30-2014)的分类情况

技术要求

项目

Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级

压碎值(%)≤21.030.040.0

坚固性(按质量损失计)(%)≤5.010.015.0

针片状颗粒含量(按质量计)(%)

10.0

微分含量(按质量计)(%)≤1.02.03.0

泥块含量(按质量计)(%)≤0.50.71.0

吸水率(按质量计)(%)≤3.05.08.0

硫化物及硫酸盐含量(按SO3质

2.0

量计)(%)≤

氯化物含量(以氯离子质量计)

0.06

(%)≤

洛杉矶磨耗值(%)≤354045

杂物含量(按质量计)(%)≤1.0

表观密度(kg/m3)≤245023502250

空隙率(%)≤475053

2工程案例数据

(1)广西柳州(鹿寨)至南宁高速公路改扩建工程再生粗集料

性能指标

表4(SM)广西柳州(鹿寨)至南宁高速公路改扩建工程再生粗集料性能指标

洛杉矶

表观密度吸水率压碎值杂物含针片状

骨料类型磨耗值

(kg/m3)(%)(%)量(%)颗粒(%)

(%)

19mm26183.00.310.5

再生粗16mm26153.30.415.2

27.828

骨料9.5mm26203.90.213.9

4.75mm26274.70.214.3

天然粗19mm27440.4411.224.10.24.5

14

骨料16mm27370.470.24.2

9.5mm27300.430.26.8

4.75mm27430.640.27.9

(2)南坛旧路改造再生粗骨料

表5(SM)南坛旧路改造再生粗集料性能指标

项目20-30mm10-20mm5-10mm

表观密度(kg/m3)268126972695

吸水率(%)4.95.06.8

压碎值(%)—15.6—

微分含量(%)0.50.71.0

针片状颗粒含量(%)12.816.324.2

(3)广西交科集团旧水泥混凝土板再生粗骨料性能指标

表6(SM)广西交科集团内部旧水泥混凝土板再生粗集料相关数据

Ⅰ类再生Ⅱ类再生Ⅱ类再生Ⅱ类再生天然天然

项目

5-10mm10-20mm5-10mm10-20mm5-10mm10-20mm

表观密度

265026922691267527132710

(kg/m3)

吸水率(%)4.673.094.952.920.530.35

压碎值(%)—23.49—22.70—22.96

含泥量(%)3.242.392.460.870.670.67

针片状颗粒

5.0219.67.1918.911.8210.6

含量(%)

(4)南宁至钦州高速公路改扩建工程旧混凝土板再生集料性能

指标

表7(SM)南宁至钦州高速公路改扩建工程旧混凝土板再生集料性能指标

项目检测值

表观密度(kg/m3)2643

压碎值(%)25.7

坚固性(质量损失)(%)10.5

针片状颗粒含量(%)9.3

吸水率(%)3.13

0.075mm以下粉尘含量(%)0.87

(5)《骨料类型对再生混凝土力学特性的影响研究》(广西大学

陈宗平、华南理工大学吴波)相关数据

表8(SM)再生粗集料性能

15

(6)长沙理工大学再生粗骨料数据

表9(SM)长沙理工大学再生粗集料性能

试验项目单位试验结果

19mm2.607

16mm2.633

表观密度13.2mmg/cm32.653

9.5mm2.655

4.75mm2.632

19mm4.29

16mm4.13

吸水率13.2mm%3.86

9.5mm3.36

4.75mm4.61

石料压碎值%29.2

坚固性%11.7

针片状含量%1.0

3再生粗集料的分类

《混凝土用再生粗骨料》、《公路水泥混凝土路面施工技术细则》

等国内外技术标准将再生粗骨料分为三类(Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类),《公

路路面基层施工技术细则》将粗骨料分为两类(Ⅰ类、Ⅱ类),考虑

到本标准的适用性和实用性,用于级配碎石垫层、水泥稳定碎石基层、

路面混凝土、混凝土小型构件及支挡防护工程,将再生骨料分为四类

(I类、II类、Ⅲ类及Ⅳ类)。

4再生粗集料指标分析

(1)表观密度和杂物指标

16

表观密度和杂物指标根据国标《混凝土用再生粗骨料》(GB/T

25177-2010)中相关要求进行规定。I类、II类再生粗集料主要针对

路面混凝土、混凝土小型预制构件、支挡防护工程等混凝土结构工程

的应用,I类、II类再生粗集料的表观密度应大于2450kg/m3,Ⅲ类

再生粗集料的表观密度应大于2450kg/m3,Ⅳ类再生粗集料的表观密

度应大于2350kg/m3,上述表观密度指标的选取对于路用废旧混凝土

类再生骨料比较合理。路用废旧混凝土类再生骨料来源公路工程中路

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,其中不含有砖,非砖混再

生骨料,性能指标在砖混再生骨料基础上有大幅度的提升,表观密度

大于2450kg/m3是较容易达到的。I类、II类、Ⅲ类及Ⅳ类再生粗集

料杂物含量要求小于1%,这对于路用废旧混凝土类再生骨料也是可

以实现的,通过再生集料生产中的分选工艺流程可以达到。

(2)压碎值、针片状颗粒含量、0.075mm以下粉尘含量

压碎值是区分集料质量的重要指标。国标《混凝土用再生粗骨料》

(GB/T25177-2010)中要求Ⅰ类再生粗骨料的压碎值要小于12%、

Ⅱ类再生粗骨料的压碎值要小于20%,结合广西区废旧混凝土板再生

集料性能实际案例数据,发现大部分再生粗集料的压碎值在20%-26%,

广西区内现阶段的废旧混凝土板再生骨料压碎值达到12%的要求比较

高。因此,本标准根据路用废旧混凝土再生骨料的实际运用将再生粗

骨料归为两个方向:一、混凝土方向(路面混凝土、混凝土小型预制

构件、支挡防护工程),二、基层方向(级配碎石垫层、水泥稳定碎

17

石基层)。I类、II类针对混凝土方向,其压碎值、针片状颗粒含量、

0.075mm以下粉尘含量按照国标《混凝土用再生粗骨料》(GB/T

25177-2010)中相关要求进行规定。Ⅲ类及Ⅳ类再生粗集料主要针对

基层方向,其压碎值、针片状颗粒含量、0.075mm以下粉尘含量主要

根据《公路路面基层施工技术细则》进行规定:Ⅲ类再生粗骨料的压

碎值小于26%、Ⅳ类类再生粗骨料的压碎值小于30%;Ⅲ类再生粗集

料的针片状颗粒含量小于18%、Ⅳ类再生粗集料的针片状颗粒含量小

于20%;Ⅲ类再生粗集料0.075mm以下粉尘含量应小于5%,调研和试

验数据证明,粗集料0.075mm以下粉尘含量稍大不会对基层、底层带

来明显影响,这有利于再生集料的推广应用。

(3)吸水率

吸水率是反映、区分再生集料性能的重要指标,吸水率的大小基

本能反映再生骨料的表观密度、表面砂浆量,对于同种再生骨料而言,

吸水率越高,也意味着抗压碎的能力越弱。结合废旧混凝土板再生骨

料性能实际案例数据,发现国标《混凝土用再生粗骨料》(GB/T

25177-2010)中Ⅰ类再生粗骨料的吸水率偏严格,广西区内现阶段的

废旧混凝土板再生骨料的吸水率很难达到,废旧混凝土板再生粗骨料

的吸水率一般都大于3%,基本是在4%-7%,但是I类、II类针对结构混

凝土方向,对骨料要求较严格,仍然按照国标《混凝土用再生粗骨料》

(GB/T25177-2010)中相关要求进行规定,所以将Ⅰ类再生粗骨料

的吸水率定为小于3%,Ⅱ类再生粗骨料的吸水率定为小于5%。如果再

生粗集料达不到I类、II类的要求,可以考虑再生粗集料用在非结构

18

混凝土方向。《公路路面基层施工技术细则》对粗集料没有吸水率指

标的要求,本标准中规定Ⅲ类再生粗骨料的吸水率定为小于6%,Ⅳ类

再生粗骨料的吸水率定为小于8%,根据广西区废旧混凝土板再生骨料

性能实际案例数据,对于Ⅲ类再生粗骨料的吸水率定为小于6%,Ⅳ类

再生粗骨料的吸水率定为小于8%,工程应用中是可以达到的。就再生

粗集料吸水率问题,同济大学肖建庄提出了中国废混凝土再生粗集料

分级的建议标准,肖建庄在分级建议中放宽了Ⅰ级、Ⅱ级再生粗骨料

的吸水率指标。(来源:废混凝土再生粗集料性能试验与分级标准研

究[J].工程科学与技术)

表10(SM)中国再生粗集料分级标准建议

6.2再生细骨料

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

再生细集料种类

测试指标

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

19

测试指标再生细集料种类

/%

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

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、

工程应用说明

Ⅳ类再生细集料适用于级配碎石垫层、水泥稳定碎石基层。

条文说明:

主要列出相关标准对再生细集料的要求及废旧水泥混凝土板破

碎再生细集料工程实际案例数据,说明再生细集料主要性能指标的选

取及其选取依据。

本标准再生细集料分类的主要性能指标及不同类型再生细集料

主要性能指标的分界是基于相关标准、工程实际案例数据及具体工程

应用要求得到的。本标准针对路用废旧混凝土再生细骨料应用工程的

特点,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,由于路面

混凝土、支挡防护工程对细集料要求较高(《公路水泥混凝土路面施

工技术细则》JTG/TF30-2014规定路面水泥混凝土不宜使用再生细

集料,支挡防护混凝土属于结构混凝土,对物理力学性能、耐久性具

有较高的要求,现阶段,再生细集料配置混凝土的应用实践相对较少,

再生细集料在微粉含量等指标方面距天然砂有一定距离,对再生细集

料在混凝土中的应用比再生粗集料应该严格些,本标准认为支挡防护

混凝土不宜使用再生细集料),本标准认为路用废旧混凝土再生细集

料不宜用于路面混凝土及支挡防护工程。为了扩大路用废旧混凝土再

生细骨料的利用范围,提高利用率,达到相对要求的再生细集料完全

可以配置路缘石、隔离墙等小型非结构混凝土预制构件。本标准选用

20

表观密度、塑性指标、有机质含量、轻物质含量、硫化物及硫酸盐含

量、氯化物含量、0.075mm以下粉尘含量指标对路用废旧混凝土再生

细骨料进行规定并分类,具体制定依据如下。

1相关标准

(1)关于普通混凝土用天然细集料的选用,主要参考《建设用

砂》GB/T14684-2011,规范将建设用砂分为三类:Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ

类,如下表所示。

表11(SM)《建设用砂》GB/T14684-2011对天然细集料分类情况

类别Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类

含泥量(按质量计)/%≤1.0≤3.0≤5.0

泥块含量(按质量计)/%0≤1.0≤2.0

云母(按质量计)/%≤1.0≤2.0≤2.0

轻物质(按质量计)/%≤1.0

有机物合格

硫化物及硫酸盐(按SO3

≤0.5

质量计)/%

氯化物(以氯离子质量

≤0.01≤0.02≤0.06

计)/%

贝壳(按质量计)/%≤3≤5≤8

坚固性——质量损失/%≤8≤8≤10

单极最大压碎指标/%≤20≤25≤30

表观密度(kg/m3)≥2500

松散堆积密度(kg/m3)≥1400

空隙率/%≤44

经碱集料反应试验后,试件应无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象,

碱集料反应

在规定的试验龄期膨胀率应小于0.1%。

(2)国标《混凝土和砂浆用再生细骨料》(GB/T25176-2010)

主要针对建筑用混凝土及砂浆,将再生细骨料按性能要求分为Ⅰ类、

Ⅱ类和Ⅲ类,主要性能指标包括表观密度、空隙率、堆积密度、微粉

含量、泥块含量、云母含量、轻物质含量、有机物含量、硫化物及硫

酸盐含量、氯化物含量、饱和硫酸钠溶液中质量损失、单极最大压碎

21

指标值。

表12(SM)《混凝土和砂浆用再细粗骨料》(GB/T25176-2010)中再生细集料主要

性能指标

项目Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类

表观密度/(kg/m3)>2450>2350>2250

堆积密度/(kg/m3)>1350>1300>1200

空隙率/%<46<48<52

微粉含量(质MB值<1.40或合格<5.0<7.0<10.0

量比)/%MB值≥1.40或合格<1.0<3.0<5.0

泥块含量(质量比)/%<1.0<2.0<3.0

云母含量(质量比)/%<2.0

轻物质含量(质量比)/%<1.0

有机物含量(比色法)合格

硫化物及硫酸盐含量(折算成SO3)/%<2.0

氯化物含量(以氯离子质量计)/%<0.06

饱和硫酸钠溶液中质量损失/%<7.0<9.0<12.0

单极最大压碎指标值/%<20<25<30

(3)《公路路面基层施工技术细则》(JTG/TF20-2015)中对高

速公路和一级公路用细集料性能做出了规定,主要评价性能指标包括

颗粒分析、塑性指数、有机质含量、硫酸盐含量,依据具体稳定胶凝

材料对细集料性能指标作出要求。

表13(SM)《公路路面基层施工技术细则》(JTG/TF20-2015)对细集料的技术指标要求

水泥粉煤

石灰粉煤灰

项目水泥稳定a石灰稳定灰综合稳试验方法

综合稳定

T

颗粒分析满足级配要求

0302/0303/0327

适宜范围适宜范围

塑性指数b≤17—T0118

15-2012-20

有机质含量

<2≤10≤10≤2T0313/0336

(%)

硫酸盐含量≤0.25≤0.8—≤0.25T0341

22

(%)

其中,高速公路和一级公路,细集料中小于0.075mm的颗粒含量

应不大于15%;二级及二级以下公路,细集料中小于0.075mm的颗粒

含量应不大于20%。

2工程实际案例数据

现阶段,再生细集料配置混凝土的应用实践相对较少。

表14(SM)南宁至钦州高速公路改扩建工程旧混凝土板再生细集料性能

项目测试结果试验方法

表观密度(g/cm3)2.524T3028-2005

吸水率(%)9.22T0330-2005

含泥量(%)1.2T0335-2005

细度模数2.41T0327-2005

含水率(%)2.4T0332-2005

表15(SM)长沙理工大学破碎细集料数据

试验项目单位试验结果试验方法

2.36mm2.605

1.18mm2.387

0.6mm2.555

表观密度g/cm3T0328

0.3mm2.388

0.15mm2.285

0.075mm2.250

2.36mm7.52

1.18mm6.9

0.6mm10.2

吸水率%T0328

0.3mm11.0

0.15mm14.0

0.075mm15.5

含泥量%8.7T0333

3再生细集料的分类

基于本标准的适用性和实用性,再生细集料用于混凝土小型预制

23

构件、级配碎石垫层、水泥稳定碎石基层。考虑到水泥路面混凝土细

集料性能指标要求高,观质量要求高,支挡防护工程属于结构混凝土,

对混凝土物理力学性能及耐久性能有一定要求。现阶段,再生细集料

在粉含量、骨料级配等指标上同天然砂存在一定的差距,再生细集料

的尸体工程应用比较少,本标准认为再生细集料不宜用于不用于水泥

路面混凝土及支挡防护工程),将再生细集料分为四类:Ⅰ类、Ⅱ类、

Ⅲ类及Ⅳ类,Ⅰ类、Ⅱ类主要针对混凝土小型预制构件,Ⅲ类及Ⅳ类

主要针对级配碎石垫层、水泥稳定碎石基层。

4再生细集料指标分析

(1)表观密度

本标准Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类及Ⅳ类再生细集料表观密度指标分界参

照《混凝土和砂浆用再细粗骨料》(GB/T25176-2010)中Ⅰ类、Ⅱ类、

Ⅲ类再生细集料表观密度的规定,其中Ⅰ类、Ⅱ类再生细集料表观密

度规定大于2450kg/m3,结合实际数据,发现再生细集料的表观密度

基本都能达标。

(2)塑性指数

本标准的Ⅲ类及Ⅳ类再生细集料用于级配碎石垫层、水泥稳定碎

石基层,Ⅲ类及Ⅳ类再生细集料塑性指数指标主要参照《公路路面基

层施工技术细则》(JTG/TF20-2015)对细集料塑性指数的技术要求

而制定,Ⅰ类、Ⅱ类再生细集料主要针对混凝土小型预制构件,对Ⅰ

类、Ⅱ类再生细集料的塑性指数不做要求。

(3)有机质含量

24

本标准再生细集料用于级配碎石垫层、水泥稳定碎石基层及混凝

土小型预制构件,有机质与水泥石粘结力较低,会影响混凝土强度。

标准中再生细集料有机质含量指标主要参照《公路路面基层施工技术

细则》(JTG/TF20-2015)对细集料有机质含量的技术要求而制定,

要求Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类及Ⅳ类再生细集料的有机质含量不大于1%。

(4)轻物质含量

本标准再生细集料应用的场合(级配碎石垫层、水泥稳定碎石基

层、混凝土小型预制构件)对强度具有一定要求,再生细集料中的轻

物质会降低混凝土强度,因此对再生细集料中的轻物质含量进行限

定,轻物质含量指标主要参照《混凝土和砂浆用再细粗骨料》(GB/T

25176-2010)对再生细集料轻物质含量的技术要求而制定,要求Ⅰ类、

Ⅱ类、Ⅲ类及Ⅳ类再生细集料的轻物质含量不大于1%。

(5)硫化物及硫酸盐含量

本标准再生细集料用于级配碎石垫层、水泥稳定碎石基层及混凝

土小型预制构件,硫化物及硫酸盐含量指标主要参照《混凝土和砂浆

用再细粗骨料》(GB/T25176-2010)对再生细集料硫化物及硫酸盐含

量的技术要求而制定,要求Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类及Ⅳ类再生细集料的硫

化物及硫酸盐含量含量不大于3%。

(6)氯化物含量

本标准再生细集料用于级配碎石垫层、水泥稳定碎石基层及混凝

土小型预制构件,其中混凝土小型预制构件可能会涉及钢筋,所以对

再生细集料的氯化物含量进行要求。Ⅰ类、Ⅱ类再生细集料主要针对

25

混凝土小型预制构件,要求Ⅰ类、Ⅱ类再生细集料氯化物含量不超过

0.06%,Ⅲ类及Ⅳ类再生细集料主要针对级配碎石垫层、水泥稳定碎石

基层,不涉及钢筋类物质,对Ⅲ类及Ⅳ类再生细集料氯化物含量不做

要求。

(6)0.075mm以下粉尘含量

再生细集料的0.075mm以下粉尘含量对混凝土的性能具有重要

影响,本标准再生细集料用于级配碎石垫层、水泥稳定碎石基层及混

凝土小型预制构件。Ⅰ类、Ⅱ类再生细集料主要针对混凝土小型预制

构件,0.075mm以下粉尘含量要求相对较高,《混凝土和砂浆用再细

粗骨料》(GB/T25176-2010)对Ⅰ类、Ⅱ类再生细集料微分含量要求

分别是不大于7%、10%,考虑到再生细集料实际生产及性能情况,对

微分含量指标适当放宽,这有利于再生细集料的推广应用,且再生细

集料在混凝土中的掺量不高,不超过50%,用于C40以下混凝土,本

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