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三明治形加筋建筑垃圾界面剪切特性的试验研究
| 论文题名： | 三明治形加筋建筑垃圾界面剪切特性的试验研究 |
| 关键词： | 公路路基填料;建筑垃圾;界面剪切特性;剪切机理 |
| 摘要： | 经济的快速发展和城镇化进程的加快，使得公路和铁路等基础设施建设发展迅猛，对路基填料的需求也与日俱增。将建筑垃圾用作路基填料，此举可以极大减少天然碎石材料的损耗，同时能够减缓建筑垃圾造成的环境污染。因此，国家极力鼓励建筑垃圾制品及再生骨料在建筑工程和道路工程中的应用。 本文从固体废弃物以及建筑垃圾的资源化利用角度出发，结合了渣土的经济、环保、取材方便和废弃混凝土再生骨料抗水性强、界面剪切强度高等优点，将渣土和加筋的废弃混凝土再生骨料分三层放置（渣土-再生骨料-渣土），形成一种三明治形加筋建筑垃圾。采用室内大型动态直剪仪，对三明治形加筋建筑垃圾界面进行一系列单调、循环剪切试验，探讨不同条件下的三明治形加筋建筑垃圾界面剪切特性和作用机理。为推广建筑垃圾在道路工程的应用提供理论依据，为节省资源，变废为宝，降低成本提供技术支撑。本文主要内容如下： （1）对建筑垃圾基本性能进行研究，初步确定废弃混凝土再生骨料满足高等公路路基填筑强度规范要求，渣土满足低等公路路基填筑强度规范要求。 （2）通过室内大型直剪试验探讨不同废弃混凝土再生骨料层厚度、竖向应力和剪切速率等因素对三明治形加筋建筑垃圾界面剪切特性的影响和剪切机理。确定了最佳废弃混凝土再生骨料层厚度，即其层厚度为40mm时（渣土∶再生骨料∶渣土=3∶4∶3）界面剪切强度最大，并且4种再生骨料层厚度的试样比纯砂界面剪切强度分别高出18%、27%、34%和26%，其强度可替代砂土填料，减少天然石料的损耗。随着废弃混凝土再生骨料层厚度的不断增加，粘聚力呈先减小后增大的趋势，而内摩擦角先增大后减小。 （3）通过室内大型循环剪切试验探讨不同废弃混凝土再生骨料层厚度、竖向应力等因素对三明治形加筋建筑垃圾界面剪切特性的影响和剪切机理。循环剪切作用结果表明：废弃混凝土再生骨料层厚度为40mm时，剪切刚度最大，阻尼比最小，使其在循环剪切过程中筋土界面剪切强度最大，界面抵抗土体变形能力最强，在循环荷载作用下能量的损耗最小。 （4）为研究循环剪切应力历史对其界面直剪特性的影响，对比分析了循环剪切前、后界面单调剪切特性的异同点。结果表明：在竖向应力分别为30、60、90和120kPa时，循环剪切后剪切强度比单调直剪试验的剪切强度分别高出15.6%、12.7%、8%和5%。经历了循环剪切后，加筋建筑垃圾界面的粘聚力和内摩擦角均有所增加，表明循环加载显著提高了界面的抗剪强度。 |
| 作者： | 王龙 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 胡秀青 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 温州大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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