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水泥粉煤灰稳定钢渣--砼再生碎石混合料路用性能研究
| 论文题名： | 水泥粉煤灰稳定钢渣--砼再生碎石混合料路用性能研究 |
| 关键词： | 钢渣-砼再生碎石;水泥砂浆;粉煤灰;路用性能 |
| 摘要： | 开展资源综合利用是中国深入实施可持续发展战略的重要内容，钢渣和砼再生碎石分别是典型的工业固废和建筑固废，将两者相结合替代传统骨料用于路面基层建设，不仅可以提高其利用率，而且能够推动道路工程材料绿色化的创新与发展，具有一定的研究价值。 本研究首先对原材料的矿物成分、化学组成以及物理力学性能进行了试验研究，并重点对钢渣的浸水膨胀率进行了检测，分析了钢渣和砼再生碎石替代传统碎石应用于道路基层的适用性。其次设计了9种不同配比的骨架密实型水泥粉煤灰稳定钢渣-砼再生碎石混合料，通过无侧限抗压强度试验、劈裂试验、三轴试验、干缩试验、温缩试验和冻融循环试验，研究了混合料的力学性能、抗裂性能和抗冻性能。最后结合XRD、SEM和EDS微观表征，分析了试样的水化产物类型以及不同龄期下水化产物的微观结构变化，为水泥粉煤灰稳定钢渣-砼再生碎石混合料在路面基层的应用提供了理论依据和技术支持。取得了如下研究成果: (1)通过原材料基本特性试验，发现了钢渣表面具有丰富的多孔结构增加了水泥砂浆与钢渣的润湿接触面，增强了钢渣混合料的界面粘附强度和骨架嵌入力，有利于提高水泥粉煤灰稳定钢渣-砼再生碎石混合料的路用性能;确定了钢渣与砼再生碎石的最佳配合比。 (2)通过无侧限抗压强度试验、劈裂试验和三轴试验，并结合微观表征分析，揭示了不同钢渣掺量、不同水泥掺量和不同粉煤灰掺量与混合料无侧限抗压强度、劈裂强度和抗剪强度之间的变化规律以及强度形成机理;建立了混合料无侧限抗压强度和劈裂强度之间的关系模型;拟合得到了不同钢渣掺量、不同水泥掺量和不同粉煤灰掺量下峰值应力和围压之间的关系模型，确定了混合料中钢渣宜采用75％掺量，粉煤灰掺量不宜大于20％。 (3)通过干缩试验和温缩试验，系统研究了不同配比混合料龄期与失水率、干缩应变、干缩系数以及不同温度区间下温缩系数的变化规律，发现了钢渣的体积膨胀效应能够弥补混合料的干燥收缩，揭示了水泥粉煤灰稳定钢渣-砼再生碎石的抗裂机理;确定了水泥粉煤灰粉煤灰稳定钢渣-砼再生碎石基层的施工温度宜控制在5～25℃。 (4)通过冻融循环试验和超声波检测，提出了超声波波速v、相对动弹性模量Er与冻融损伤量D之间的关系模型，揭示了不同钢渣掺量和不同冻融循环次数与混合料质量变化和无侧限抗压强度损伤量之间的变化规律;建立了冻融循环作用下相对动弹性模量和相对抗压强度之间的强度衰减模型，该模型为评价混合料的抗冻性能和水泥粉煤灰稳定钢渣-砼再生碎石混合料在季冻区道路基层中的应用提供了理论依据。 |
| 作者： | 童彧斐 |
| 专业： | 土木水利 |
| 导师： | 李宏波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 宁夏大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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