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原文传递再生煤矸石砖粗集料对水泥稳定混合骨料强度和承载力的影响

论文题名：	再生煤矸石砖粗集料对水泥稳定混合骨料强度和承载力的影响
关键词：	路面基层;水泥稳定再生混合料;再生煤矸石砖粗集料;配合比设计;抗压强度;承载力
摘要：	仅2017年，中国35个试点城市（区）建筑垃圾产量就已经达到约10.9亿吨，在产生的建筑垃圾当中，废砖的含量占到了50%以上。由于废砖具有强度低、孔隙率大、吸水率高等特点，使得其在建筑材料领域再利用并不容易。寻求废砖高效再生利用途径，是减少建筑垃圾存量和增量的关键。基于此目的，本文利用再生砖粗集料取代部分天然粗集料配置水泥稳定再生混合料，通过评价其无侧限抗压强度和承载比变化，研究其用于路面基层水泥稳定结合层的可行性。在室内试验前，首先测试了再生煤矸石砖骨料的基本物理力学指标，提出了再生煤矸石砖集料的体积替换方法，探讨了水泥稳定再生混合料制备、养护和脱模标准。然后，通过设计配合比方案，研究了粗集料级配波动、砂率、水泥掺量以及再生煤矸石砖粗集料取代率与水泥稳定再生混合料的无侧限抗压强度和承载比的变化关系，得出了以下主要结论：　　（1）考虑到再生煤矸石砖粗集料与天然粗集料的表观密度差异，为了保证试件的尺寸，提出水泥稳定再生混合料试件脱模后按高度控制，高度控制标准为150mm+2mm?1mm。　　（2）粗集料的级配局部波动对水泥稳定再生混合料的无侧限抗压强度和承载比影响都不显著，但对测试数据的离散型有一定影响。　　（3）砂率的变化对水泥稳定再生混合料的无侧限抗压强度和承载比影响较显著，但砂率对无侧限抗压强度和承载比的影响不太一致。砂率从30%增加40%再到50%，水泥稳定再生混合料的无侧限抗压强度由3.0MPa增加到3.7MPa，后减小为2.5MPa。砂率为30%时，承载比最大；砂率为50%时，承载比最小；砂率为40%时，承载比间于二者之间，但与砂率为30%时的承载比相差不大。　　（4）水泥稳定再生混合料的无侧限抗压强度和承载比均随水泥掺量的增大而增大。　　（5）无论再生煤矸石砖集料对粗集料的4.75mm-9.5mm单一粒径区间进行取代，还是对4.75mm-26.5mm粒级整体取代，在相同水泥掺量时，制备的水泥稳定再生混合料的无侧限抗压强度和承载比都随再生煤矸石砖集料取代率增大而减小。　　（6）粗集料中4.75mm-9.5mm粒级被煤矸石砖粗集料取代50%，水泥掺量为7%时，制备的水泥稳定再生混合料能够满足所有公路任意交通等级下路面基层的强度要求；水泥掺量为4%和5%时，均能够满足二级及二级以下公路基层在重交通条件下的基层强度要求、高速公路和一级公路的中、轻交通路面基层强度要求以及所有公路的底基层强度要求。水泥掺量为7%时，4.75mm-26.5mm粒径区间再生煤矸石砖粗集料取代率小于69%时，无侧限抗压强度可以达到2MPa，能够满足二级及二级以下公路在中、轻交通条件下的基层强度要求。
作者：	焦宇倩
专业：	建筑与土木工程
导师：	李建军;雷平飞
授予学位：	硕士
授予学位单位：	中北大学
学位年度：	2022