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评价和改进建筑垃圾在道路建设中的技术性能
戈拉姆霍辛·塔瓦科利·迈赫贾迪、阿利雷扎·阿齐兹、阿曼杰·哈吉·阿齐兹、戈拉姆雷扎·阿斯多拉法迪
PII:S2214-3912(19)30448-9
内政部:https://DOI.org/10.1016/j.trgeo.2020.100349
参考号:TRGEO 100349
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出现在: |
交通岩土工程 |
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接收日期: |
2019年9月22日 |
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修订日期: |
2020年2月24日 |
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接受日期: |
2020年2月24日 |
请引用这篇文章为:G.Tavakoli Mehrjardi,A.Azizi,A.Haji Aziz,G.Asdollafardi,评估和改进用于道路建设的建筑和拆除废物技术特性,运输岩土工程(2020),doi:https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2020.100349
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爱思唯尔有限公司出版于2020年。
评估和改进施工
拆除废物的技术特性
道路施工
Gholamhosein Tavakoli Mehrjardi 1,*,Alireza Azizi 2,Amanj Haji-Aziz3,
Gholamreza阿斯多拉法迪4
通讯作者,助理教授,土木工程系,教授
伊朗德黑兰哈拉兹米大学工程系。电话: 982634511001;传真:9 982144116735;电子邮件:ghtavakoli@khu.ac.ir
工程学院土木工程系研究生,
伊朗德黑兰哈拉兹米大学。邮箱:azizi.alireza32x@gmail.com
伊朗德黑兰13哈拉兹米大学工程学院土木工程系研究生。电子邮件:amanjazizi@outlook.com
哈拉兹米工程学院土木工程系教授
伊朗德黑兰大学。电话: 982634511001;邮箱:fardi@khu.ac.ir
摘要
建筑和拆除废物的数量急剧增加 在世界各地,主要是在城市地区,导致环境破坏。在德
黑兰,生产5万吨的建筑而拆迁废物(CDW)使得 处置。这项研究的目的是评估理和机械
可能用于道路建设的CDW特性,特别是底基层材料。为此,在从处理,一些重要的物理测
试,包括土壤分级,阿太堡 极限、改良压实、加州承载比和直剪试验 是为评估通过道路建设
标准。此外,一系列循环板荷载已进行试验以评估土工格室的有效性 CDW材料承载力的增
强。 结果表明,所研究的CDW的物理力学性能与大多数标准一致的材料用作- 道路施工中
的基层材料。平板载荷试验结果显示 CDW回填土的循环承载力比CDW回填土低20~
40% 标准材料的。然而,土工格室加固不仅可以 提高接近天然集料的CDW循环响应
(NA) 响应,同时也大大提高了承载力比 CDW材料。
关键词:建筑垃圾;道路建设;
物理性质;力学性质;土工格室。
一。介绍
人口增长和快速工业化正在产生 全世界有大量的废物建筑业产生的废物。开发自然资源 建造民用建筑的沉淀物,其性质已经恶化。在 2017年,约5万吨建筑和拆除垃圾(CDW)在德黑兰每天生产,其中20000吨属于拆除材料及剩余部分与开挖有关过程称为土壤。要推迟大量的CDW 值得回收的大块部分,以便在土木工程中再利用。实际上, 已经证明,循环使用CDW可能会降低自然存款需求与减少处置;最好的,如果不是最好的,使用这种再生材料将是 道路建设,特别是作为道路基础设施的基层 不会直接受到车辆荷载的影响(McKelvey等人,2002;Rao等人,85 2007;Vieira等人,2016;Leite等人,2011)。欧洲的研究集中在 已经在很大程度上被重用了。RCA被压碎95%用作道路基层材料(Mulder等人。2007年)。Yılmaz等人。(2018)指出,CDW可适当用作95采矿业的回填材料,以填充矿石生产过程中产生的地下空隙。这将提供安全的处置,因此对环境无害CDW的管理。另外,Bhushan等人。(2019)调查疗效 碎石混凝土和混凝土碎石作 传统上认为是废料,可作为回填料使用 对于MSE墙。我们不应该忽视这样一个事实 重要工程项目,CDW材料应采用 改善添加剂材料,特别是胶结,以及 应用。此外,Barbudo等人。(2012)显示混合回收集料具有良好的机械性能,可用于低交通量 道路。此外,Tavira等人。(2018)对 道路试验路,评价111种天然和混合再生骨料在实际交通和天气条件下的长期性能。在试验道路通车七年之后, 国际糙率指数(IRI)表现与114种天然选择土壤相似。事实上,长期的结果表明再生集料可作为低交通道路建设(小于50辆/天)的可行替代材料。还有,兰西尔 等。(2006)使用RMA(再循环混合)进行了长期试验 (骨料)作为两个铺筑段中的未粘结层,获得弹性 在八年的时间里,这些回收的未结合层的模量。这些 材料显示,由于自胶结和121进一步交通压实,承载力增加。近十年来,地球细胞已被成功地用作软土路基等岩土工程加固路基、道路施工、斜坡、挡土墙和铁路Pereira,2015年;Ferreira等人,2016年;Palmeira和Gongora,2016年; Tavakoli-Mehrjardi等人,2016;Wang等人,2016;Moghadas-Tafreshi等人2016年;Suku等人,2017年;Esmaeili等人,2017年;Cardile等人,2017年;128 Tavakoli Mehrjardi和Motarjemi,2018年;Tavakoli Mehrjardi等人,2019年)。例如,Pokharel等人。(2018)研究了geocell130加筋层在循环荷载下的性能。结果表明,土工格室各层成功地减少了永久变形,反过来,在循环荷载作用下推迟破坏。此外,Tavakoli Mehrjardi等人艾尔。(2019)进行了一系列板荷载试验,以了解土工格室加筋土特性的影响因素。这个土工格室的最佳标称尺寸约为中等粒度的土壤。另外,我们发现为了获得加固效益最高时,基脚宽度应在回填中等粒度的13138至27倍(平均20倍)范围内。最后,为了提供更稳定可靠的土工格室加筋回填建议土工格室的格室尺寸应小于基础宽度的141 0.67倍。由于Ab Ali垃圾填埋场中心的CDW来源丰富,位于德黑兰东北部,关于评估技术可用于道路的处理材料的性能施工及时、关键。本研究的目的是评价CDW材料的物理力学性能作为标准天然骨料。此外,一系列循环板荷载已进行试验以评估土工格室的有效性 CDW材料承载力的增强。RCA作为无粘结骨料层和水泥结合基层在90号路段的实际应用上(Agrela等人。2012年和Jimenez等人。2012年)。此外,在荷兰,CDW是92 2。
二 材料和方法
2.1。土细胞利用的土工格室是由热粘合非织造土工布制成的。这个土工格室的等效直径/高度为55/50 mm。这个土工格室的工程特性见表1。根据致Tavakoli Mehrjardi等人。(2019),土工格室加固的响应直接受电池尺寸、宽度和拉伸强度的影响土工格室,回填土的平均粒径和弹性模量,以及基脚尺寸。因此,在本研究中,我们尝试选择根据回填机械,具有适当延伸率的土工格室性能,并提供合理的拉伸强度。
2.2。回填材料 CDW材料的技术性能主要取决于成分可能因地点而异。实际上,废物通常包括高百分比的惰性材料,如砖、砂和混凝土,但是废物的实际特性可能因拆除的结构和使用的拆除技术。测试用CDW程序是从位于距德黑兰东部20公里。然后,对材料进行称重并按图1分类。在德黑兰遗址上从40年前开始累积,由于石膏已被171种用于建筑墙体的抹灰,因此,碎石中含有石膏。从实用角度看,石膏等可溶性材料从收集的CDW中删除。此外,由于CDW包含的金属、砖块和陶瓷的体积较低,因此它们都是手动移除的。因此,CDW的其余部分约占整个CDW的80%废料分为两大类,即“废料”(WS)和“再生混凝土骨料(RCA)”。尽管浪费含有少量的弱颗粒通过挖掘过程。应通知RCA仅通过压碎混凝土块获得,包括建筑。此外,RCA是使用小型碎石机182机器生产的,以达到与WS相同的级配。为了公平比较CDW的技术性能以及标准天然骨料,尝试选择天然185骨料(NA)作为第三种材料,满足AASHTO M 147-12规定的186底基层材料标准。为了确定这三种岩石的一些重要岩土性质各种材料,包括比重(Gs),阿太堡极限,LA磨损损失、最大干密度、加州承载比(CBR)、190和直剪试验,进行了适当的指标试验。表2将获得的材料物理性质制成表格。..
三。试验材料的技术性能
本文详细介绍了CDW和194天然骨料的物理力学特性。
3.1 物理性质
图2描绘了所有三种选定材料的级配曲线,包括NA、WS和RCA,并附有标准的上限和下限材料-AASHTO M 147-12规定的C类。尽管分级一系列晶粒的CDW通过下边界的曲线很明显,它们都不含有细颗粒(小于 0.075mm),这一点至关重要。因此,从实用的角度来看,标准材料和CDW材料之间可以画出202条平行线。很明显,NA被归类为与两种根据统一土壤分类系统(ASTM D2487-11)分类为差级配砾石(GP)的CDW相比,因为所有使用的材料都不含细颗粒,因此阿太堡的极限是不可能的。因此,所有的材料适用于底基层施工。此外,如表2所示,所有考虑的材料的砂当量均远高于标准应至少为底基层的25%,如AASHTO M 176-65。粗集料耐久性的关键因素之一是磨损损失。 AASHTO T 96-02建议底基层材料214的该系数应小于40%,这符合所有调查材料的要求。根据所得值,CDW材料的比重为比钠小,因为有些轻质材料如木质颗粒在其基质中被观察到。还有,水 CDW材料的吸收率与NA相比约为7%占2.35%。根据这一发现,Poon和Chan(2006)报告 CDW材料的吸水率在1- 9.8%,而天然骨料的该值不超过3%。还有,一些研究人员发现CDW的吸水率在8%到15%之间(Disfani等人,2011年;Arulrajah等人,2013年)。水的高价值 CDW材料中的吸附可能影响路面在现场循环荷载。因此,建议进行一系列现场试验了解227轮荷载下路面对该参数的敏感性。图3描绘了干密度随含水量的变化,以及所有材料的零空隙线。很明显,CDW材料与钠相比,最大干密度值不仅更小,而且最佳含水量值也较大。迄今为止,据232份报告,RCA的最大干密度约为19千牛/立方米233(Arulrajah等人,2013年;Melbouci,2009年)。关于长期性能,材料的破碎程度在压实过程中承受较大的转移应力。主要影响材料特性和未来性能;(Sivakumar等人,2004年;Arulrajah等人,2013年)。检查这个关键的 CDW材料和NA的物性、级配曲线压实,如图4所示。可以清楚地看到与再生混凝土骨料和天然骨料相比,土壤在压实作用下经历了更多的破碎。为了进行定量比较,表3报告了材料的D50和D10在改良普氏试验前后。显然,在改进的Proctor测试中,WS的比率是比NA和RCA大一倍。这可以归因于这些废弃的土壤含有一些高度易碎的物质,特别是浮石(用于隔音和地板)和木屑转化成更小的粒子。另一方面,哈丁1985)提出了一种基于土壤分等地面积。在这种方法中,破碎的程度(Br)根据图5计算。根据表3,可以清楚地看出,WS与RCA相比通过剪切经历了更大的挤压。一般来说,越容易压碎混合料中的颗粒,在剪切面255中的较低动员剪切强度将为。当考虑到以下几点时,WS以及NA和RCA所提到的缺点将256变为无关紧要:压实后的级配曲线位于C类标准材料(AASHTO M 147-12)的上边界和258下边界之间。-根据表2,所有三种材料的LA磨损损失为远远低于标准(低于40%),减少了对压碎。从广义上讲,压实过程中的破碎可以忽略不计。
3.2。机械性能
评估材料的机械性能,CBR和direct进行了剪切试验。以下各节讨论材料的力学性能包括WS、RCA和NA。
3.2.1。CBR试验
加州承载比(CBR)是道路建设指南中最重要的269个承载因子之一。AASHTO T193-13规定,用于底基层的材料应最小CBR=30%。因此,进行了CBR试验评估和控制钠和镉的物质。基于概述的结果在表4中,可以清楚地看到,所有调查材料CBR远远高于标准规定的标准。与此一致结果,Arulrajah等人。(
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