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固化剂改良电解锰渣路面基层温湿变形特性研究
| 论文题名： | 固化剂改良电解锰渣路面基层温湿变形特性研究 |
| 关键词： | 路面基层材料;电解锰渣;固化处理;温湿变形特性 |
| 摘要： | 近年来我国金属锰行业发展迅速，目前中国金属锰产量稳居全球第一。电解锰渣是由企业采用电解法生产金属锰而产生的一种工业固体废物，目前对电解锰渣的处理方式均为筑库堆存，而且已形成巨大的堆存量。此方式不但导致了大量土地资源被浪费，同时电解锰渣中残留的可溶性锰离子（Mn2+）、氨氮（NH4+-N）等污染物具有较强迁移性，容易通过地表水径流、地下渗透等方式进入周边农田和水域，危害自然环境，这已成为严重限制当地锰产业发展的头等问题。 本文基于对电解锰渣理化性质、浸出毒性的试验研究，选用水泥、生石灰、磷渣粉等固化剂对电解锰渣进行单因素和正交试验，分析了其固化效果和固化原因，提出水泥、生石灰、磷渣粉的合理固化组合。将固化后的电解锰渣掺入水泥稳定碎石中，利用固化电解锰渣粒径较小，能充分填充石料骨架间空隙的特点，通过合理的级配设计，得到水泥锰渣稳定碎石基层材料。 通过改变固化电解锰渣、水泥的掺量，对水泥锰渣稳定碎石混合料的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量、水稳定系数等力学性能进行试验。试验结果表明，掺入固化电解锰渣不利于混合料的强度、刚度，掺入5%～20%固化电解锰渣后，混合料的水稳定系数均高于100%；其中4%水泥、5%～20%固化电解锰渣掺量混合料的7天抗压强度为4.31MPa～5.22MPa，能够满足大部分等级公路对路面基层抗压强度的要求。 在满足基本力学性能要求的条件下，通过温缩、干缩试验研究固化电解锰渣掺量对于混合料温湿变形特性的影响规律。5种配合比试件的平均温缩系数和干缩系数的绝对值分别为7.06～9.08和6.15～74.06，试验结果表明固化电解锰渣有利于提升混合料的抗温缩、干缩性能。 通过柱浸试验模拟20年降雨对水泥锰渣稳定碎石混合料中污染物浸出浓度的影响，试验结果发现，混合料具有较好的环保性能。 基于大量的理论和室内试验研究，确定了电解锰渣用于路面基层材料的可行性，结合实际工程铺筑了水泥锰渣稳定碎石基层试验路段，取得了较好的技术经济效果。 |
| 作者： | 韩安超 |
| 专业： | 交通运输工程;道路与铁道工程 |
| 导师： | 魏建明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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