原文传递
水泥-石灰-干渣半刚性基层材料路用性能试验研究
| 论文题名： | 水泥-石灰-干渣半刚性基层材料路用性能试验研究 |
| 关键词： | 水泥;石灰;干渣;半刚性基层材料;配比设计;路用性能 |
| 摘要： | 干渣是电厂或炼铁厂通过于排渣工艺得到的一种固体废弃物。干渣通过磁选破碎加工后的利用率较低，所以大多以固体废物的形式排放、堆积，不仅占用土地，而且污染环境。干渣经破碎、磁选、筛分等工艺获得的干渣颗粒具备轧制碎石的性能。但干渣遇水易膨胀的特性等多方面因素使其在道路工程领域的应用受到限制。为继续探索干渣在道路工程中的应用途径，笔者将＜4.75mm的干渣集料取代部分碎石用于骨架密实型半刚性基层进行研究，利用干渣表面粗糙及内摩擦角较大的特性，提高骨架的稳定性能。选用水泥、石灰、干渣粉、干渣集料进行配比设计和性能测试，旨在探索一种新型水泥-石灰-干渣半刚性基层材料。 通过无侧限抗压强度试验、劈裂强度试验、抗弯拉强度试验以及抗压回弹模量试验等4个试验评价材料的力学特性;采用浸水前后和冰冻前后的抗压强度比评价其水稳定性和冰冻稳定性;采用干缩试验、冲刷试验和膨胀性试验分析材料的耐久性能;通过微观电镜试验观察了干渣和试验所得材料的微观特征，并进行了经济效益和推广应用前景分析。 试验结果表明:水泥-石灰-干渣半刚性基层材料的最佳配比方案为PB-B-60，水泥4％、石灰2％、干渣粉3％、干渣骨料(＜4.75mm)60％左右。在此方案下，无侧限抗压强度为5.38MPa;劈裂强度为0.476MPa;抗压回弹模量为1451MPa;抗弯拉强度为2.12MPa;软化系数为0.922;抗冻BDR为84.43％;养护90d总干缩应变为0.0193％，总干缩系数为42.881％;第1时段冲刷量为14.22g，冲刷率为2.767 g/min，第2时段分别为8.34g和1.367g/min;膨胀率为0.55％。掺入干渣对材料力学性能和稳定耐久性均有影响，随着干渣掺量的增加，无侧限抗压强度和劈裂强度均呈先增加后降低的趋势。合理干渣的掺入，一方面增大了骨料颗粒之间的内摩擦角，另一方面，干渣的掺入使材料内部形成大量连通孔隙。水泥水化产物进入孔隙凝结硬化成网状水泥石，起到纤维加筋作用，从而提高了材料的强度和整体性能。但是，也正由于干渣孔隙较多，自身强度不及优质碎石，掺量过大则对材料的水稳定性、冰冻稳定性、干缩性能以及膨胀性能产生负面影响。 本文对水泥-石灰-干渣半刚性基层材料进行了室内试验研究，得出的材料路用性能均满足高速公路半刚性基层材料的基本要求，研究结论为该材料在工程中的应用提供技术支撑，同时有利于干渣在道路工程中进一步推广和应用，达到资源利用和环境保护的目的。 |
| 作者： | 辛顺超 |
| 专业： | 交通运输工程；道路与铁道工程 |
| 导师： | 韩道均;唐树名 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
