石灰基道路材料的循环再生利用技术与全产业链闭环模式研究

日期:2026-01-16 14:54 来源:润丰矿业 作者:赵明 浏览量:1

日期:2026-01-16 14:54 作者:赵明 浏览量:1

摘要
面对大量道路进入大修期产生的废旧基层材料(RAP)堆存与资源化压力,本研究聚焦于石灰稳定类废旧材料的循环再生。系统研究了不同老化程度石灰稳定RAP的物理化学特性、活性衰减规律,并提出了基于机械活化、化学激发的再生胶凝性能恢复技术。研发了适用于不同路用性能要求的再生配合比设计方法,并进行了全尺度试验路验证。进一步,从产业链视角,构建了涵盖“回收-加工-再生设计-生产-应用-评估”的石灰基道路材料闭环商业模式,进行了技术经济与环境效益的综合评估。

图片描述

一、废旧石灰稳定材料(Lime-RAP)的特性与挑战

  1. LIME-RAP的组成与结构特征

物质组成:主要包括已水化的胶凝产物(老化的C-S-H、CaCO₃)、未完全反应的惰性颗粒、骨料、以及服役期间侵入的杂质(泥土、沥青、盐分)。

结构状态:经多年荷载与环境作用,其原始结构已致密化,但内部可能存在微裂纹网络。胶凝产物严重碳化,活性极低。

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  1. 再生利用的核心挑战

活性丧失:老化的胶凝体呈惰性,无法直接提供胶结能力。

性能变异大:来源、龄期、服役环境不同导致RAP性能离散。

杂质影响:夹杂的沥青、土等影响再生混合料的均匀性和性能。

级配退化:在破碎过程中细料增加,原有级配破坏。

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二、LIME-RAP的活化再生关键技术

  1. 机械活化(物理活化)

目标:打破老化胶凝体对未反应核的包裹,产生新鲜表面和微裂纹。

技术:采用立磨、振动磨等高效粉磨设备,将LIME-RAP加工成不同细度的粉体(比表面积>400 m²/kg)。

效果:粉磨后材料表现出一定的火山灰活性和微集料填充效应。

图片描述

  1. 化学活化

强碱激发:利用新掺石灰、水泥或水玻璃提供高碱环境,激发粉磨后RAP粉体中的残余活性SiO₂和Al₂O₃。

硫酸盐激发:掺加石膏或硫酸钠,与活性Al₂O₃反应生成钙矾石,提供早期强度和膨胀补偿。

复合激发剂:开发以石灰、脱硫石膏、少量碱

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