广泛的研究已经完成在过去二十年来保护环境。建筑废料的使用应用程序有许多环境效益包括成本节约的处置和潜在的可回收性。这种废料的例子包括工厂废弃物屋顶瓦和水泥窑粉尘(CKD)。屋顶带状疱疹主要是由沥青粘结剂,坚硬的岩石颗粒/填料和纤维。有两种类型的带状疱疹:有机玻璃。有机带状疱疹是木制的厚厚的毛毯和其他纤维素纤维。带状疱疹是由非织造布垫子上的玻璃纤维,制成了一个水不溶性粘合剂。有机带状疱疹,这是最常用的沥青瓦在加拿大,含有更多的沥青和适用于寒冷的天气而玻璃瓦更耐热( 1]。水泥窑粉尘是一种cogenerated硅酸盐水泥制造的产物。超过六百万吨postconsumer屋面瓦,约一百万吨preconsumer生成每年在美国( 2]。125万年废沥青和沥青浸润毡带状疱疹是来自加拿大的住宅脱离开来(reroofing)带状疱疹,新建筑废料,及相关organic-felt废数量( 3]。大部分的废物带状疱疹通常沉积在垃圾填埋场,创建一个巨大的处置问题,垃圾填埋空间的逐渐丧失。另一方面,大约1290万公吨的CKD,不适合回收,每年disposed-off水泥制造企业在加拿大 4]。

这个行业已经使用带状疱疹在道路建设应用中作为带状疱疹积累问题的解决方案。之前他们在施工、使用浪费带状疱疹经过研磨和筛选到合适的大小,形成再生沥青瓦(RAS)。不同的稳定方法被用来提高公路建设的岩土材料的性能。一般来说,作结构弱紧张。因此,当这种方法介绍加固系统,另一种物质通常是添加到抵抗张力。在路面结构中,因为路面层承受反复拉伸应力由于交通负荷,分裂的抗拉强度是一个重要的属性在这些应用程序。

探讨使用CKD的可行性作为稳定剂和工厂废弃物沥青瓦提高细粒土壤的属性构成的柔性路面路基或底基层的好分数。简要描述的先前的研究是第一次提出,其次是在这项研究中使用的材料和方法。实验室的实验结果,包括抗压和分裂拉伸优势、CBR、毛细上升,和渗透率,然后提交。

带状疱疹的使用道路建设集中在两个领域:沥青路面层和路基。对于沥青混凝土应用程序,大多数以前的研究报道,RAS在热拌沥青的使用减少了所需的维珍沥青除了节省瓦处理的成本。也有一些研究调查了使用RAS的钢筋来提高道路材料的性能( 5, 6]。Hooper和艾伦 6RAS)开发了一种复合材料组成的10%,30%回收沥青路面(RAP),和60%的砾石。新的复合材料被压缩在一系列市政道路和喷洒氯化钙溶液。在两年的时间,研究报道,瓦混合抵抗车辙和侵蚀和维护要求低于传统gravel-control部分。

Rajendran和Gambatese 7)研究了不同比例的使用的聚乙烯来源于废弃回收塑料袋收集从国内浪费作为添加剂在沥青混凝土路面。结果表明,改性沥青的性能比传统的混合。添加5%的沥青再生聚乙烯按重量是推荐的。易卜拉欣et al。 8]研究了沥青混凝土的性能与不同的组合混合石灰岩、玄武岩骨料。沥青混凝土组合包括玄武岩粗骨料、石灰石细骨料,熟石灰和矿物填料,1%被发现的最优组合。Kumar和辛格 9]研究了粉煤灰钢筋与纤维的使用在农村公路底基层材料使用静态和动态负载测试和semifield测试。结果表明,粉煤灰和聚丙烯纤维增强的使用合适的作为底基层材料在农村道路建设。

CKD等被用于应用在沥青混凝土混合矿物填料。在日本,CKD被用来提高沥青混凝土路面的车辙阻力通过吸收多余的沥青粘结剂的轻组分 10]。另一项研究由Thaha [ 4]研究了四种不同类型的CKD波特兰水泥的替代控制摘要素发展的材料。结果表明,可接受的属性可以开发使用不同百分比的CKD [ 4]。环境影响总量稳定的耐久性与慢性肾病和其他同时代的材料评估( 11]。通常添加少量的胶结材料颗粒材料的强度增加,这改进增加当纤维包括在内。

对于路基的应用程序,一些研究人员调查未胶结的机械和物理性能和巩固了细粒度的岩土材料强化了不同类型的材料,如纤维、碎轮胎,塑料垃圾和土工格栅元素( 12- - - - - - 19]。Hooper和艾伦 6]研究了添加RAS的机械和物理效应的土壤。作者使用25.4毫米RAS按体积在不同比例添加到碎石作为基础或底基层材料。RAS材料添加到不同的土壤类型,代表了路基层。结果表明,添加RAS的强度影响CBR值表示的混合物。改善依赖于类型的土壤和RAS材料的百分比。总的来说,结果表明,添加对弱的RAS塑料材料(如粘土)提高了强度,而强大的物质(如沙子和砾石)添加RAS削弱他们的力量。

的使用与水泥污水污泥灰火化作为稳定剂来提高软土路基的强度被陈和林调查( 20.]。五种不同比例的混合添加剂与软路基土壤混合。结果表明,建议的混合物有可能提高软土路基的性能。一些样品的CBR值处理这种混合和未经处理的样品相比增加了30倍。

在这项研究中使用的稳定剂是CKD和RAS,波特兰水泥和屋顶瓦co-generated产品的制造,分别。材料被用来稳定和提高细粒度的土壤的性质。分数通过筛没有使用的土壤。8(2.36毫米)的天然砂砾材料作为底基层(粒状B)在安大略省。测试土壤的粒度分布呈现在图 1。这个分数也代表了粉砂地基土分为分选差的土壤(SP)根据统一的土壤分类系统。土壤的物理和机械性能测试如表所示 1。众所周知,CKD的属性从一个源大大改变到另一个依赖于物理,化学,和相组成。出于这个原因,三个不同的CKD类型,贴上CKD1, CKD2,和CKD3用于这项研究代表可用CKD属性的范围在北美。三种CKD的化学成分如表所示 2。CKD内容进行调查的五个层次,即2.5%,5%,10%,15%,20%的土壤的质量。

再生沥青瓦(RAS-Glass类型)用于这项研究是一个加工副产品造成瓦制造商在安大略省,加拿大。处理过的木瓦材料渗和分数传递 3 / 8 ′ ′ 或使用9.5 mm筛。使用瓦的粒度分布呈现在图 1也包括最优分类的百分比总和CKD, RAS和土壤。RAS的大小和内容作为土壤质量的百分比进行调查评估其对土壤性质的影响和使用带状疱疹的可行性在公路建设作为增强材料。四个不同的瓦内容,即5%,10%,15%,20%,土壤质量进行了调查。对于每个瓦级别,三个不同的大小进行了测试:大(传递 3 / 8 ′ ′ 或9.5 mm筛筛没有保留。4、中(通过筛。4和筛没有保留。8)、小(通过筛。8)。CKD和带状疱疹对土壤特性的影响进行了评估,最初,使用无侧限抗压强度和分裂拉伸测试。所有测试在最优含水率和最干燥的单位重量。测试样本如表所示 3。圆柱样品直径50毫米和100毫米高度。测试土壤和CKD干混合然后带状疱疹是添加到混合物中。之后,混合最优含水量增加,持续3分钟。样品被放置在模具和压实静态使用液压千斤顶。每个汽缸包含同样体积的材料,所有测试样品的密度是一样的。是注意在样品制备和提取生产同质样本。三个标本用于每个测试和所使用的平均结果。所有的测试后样品进行了三天的固化在室温(22 ± 2 ° C)和70%的相对湿度。后评估带状疱疹和CKD对土壤强度的影响,加州承载比(CBR)试验(浸泡和unsoaked)进行样品只包含拉瓦的影响大小和评估内容在改良土壤的稳定性。

瓦的影响大小和内容上的毛细上升了评估的影响土壤的霜易感性上使用带状疱疹。众所周知,土壤毛细上升被列为高霜敏感,因为他们提供冷冻水形成冰的镜头前面。因此,水的毛细上升速度追究和样品不同的鹅卵石大小和内容,和10%的慢性肾病。此外,一个控制样本10% CKD和没有研究带状疱疹。毛细上升测试中使用的样品是相同的维度和暴露于相同的养护制度样本用于强度测试。完成固化过程之后,所有样本被放置在一个容器的塑料网的厚度5毫米,被用作对标本的支持。容器是装满水,然后水位1到3毫米以上的标本(塑料网)也支持底部的标本。水通过标本记录视觉上的崛起,直到水达到顶端的标本。瓦的影响大小和含量对固化土的渗透性是评价。因为材料的比例通过筛没有。 200 (0.075 mm) was less than 10%, the hydraulic conductivity was tested using the Constant Head Method (ASTM D 2434).

本文展示了使用CKD的好处和RAS增强粉路基土的性能。增强的稳定性会导致路面厚度较小的或更长使用寿命。此外,降低毛细上升将减少开裂的可能性造成冻胀或春天分手。这些绩效的好处,除了环境和经济效益与这些废物的利用率和co-generated产品建设,使这些废弃物在路基的使用应用程序非常有吸引力和支持可持续发展建设。本研究的具体研究结果如下。