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基于改性赤泥的路基填料路用性能研究
| 论文题名： | 基于改性赤泥的路基填料路用性能研究 |
| 关键词： | 公路路基填料;改性赤泥;路用指标;微观形貌 |
| 摘要： | 拜耳法赤泥是使用拜耳法冶炼氧化铝过程中产生的工业废渣，具有工程性质差，碱性强，有害物含量高等特性。目前赤泥的综合利用率很低，处置方式主要以露天堆放为主，赤泥堆存不仅侵占山林湖草空间，还严重危及生态安全，因此，亟须建立规模化、无害化的综合利用体系。考虑到市政道路、公路中路基填料对材料各方面的限制较为宽松，且具有吃渣量大的优势，鉴于此，本研究提出使用赤泥用于路基填料的新思路，研究赤泥作为路基填筑材料的工程应用和环境影响具有重要意义。 本文以贵阳市清镇某堆场赤泥为原料，结合清镇赤泥自身物理、化学特性，分别选用水泥、石灰、钢渣为改性剂，通过对改性赤泥基本物理、力学及环保指标进行室内试验，进行改性赤泥用于路基填筑的可行性研究，结果表明： （1）通过对清镇赤泥浸出液进行有害物检测，结果表明：赤泥浸出液中镉的浸出浓度超标。因此，清镇赤泥被归类为危险固体废物，不能直接应用于公路路基填筑。 （2）从工程性质出发，对清镇赤泥的膨胀性、水稳定性、CBR值、回弹模量（E0）、无侧限抗压强度（qu）、压缩模量（Es）及压缩系数（av）等相关物理、力学、路用指标进行试验分析，结果显示，清镇赤泥的膨胀性较低、水稳定性较差、压缩性较强且相关力学、路用性能指标等均不能满足相关规范要求。 （3）分别以水泥、石灰、钢渣为改性剂，通过开展击实、CBR、回弹模量、无侧限抗压强度及固结等试验，分析赤泥不同改性状态的最佳含水率（ω0）、最大干密度（ρdmax）、CBR值、回弹模量（E0）、无侧限抗压强度（qu）、压缩系数（av）和压缩模量（Es）等指标，提出不同改性剂的推荐掺量为：使用水泥或石灰作为改性剂时推荐掺量不低于4%，且不推荐单独使用钢渣作为赤泥改性剂。 （4）以水泥、石灰、钢渣和有机高分子材料为原料，设计正交试验，制备复合改性剂。研究表明：使用水泥、石灰、钢渣、高分子材料掺量为1%、1%、2%、1%的复合改性材料对赤泥进行处理后，改性赤泥的各项力学、路用性能指标均满足规范要求，且具有良好的水稳定性和较低的压缩系数，推荐该配比复合材料作为清镇赤泥的最佳改性剂。 （5）通过对掺入不同改性剂的赤泥开展SEM实验，并与原状赤泥的微观形貌特征进行比对分析，以此揭示不同改性剂掺入后赤泥各阶段的强度形成机理。 （6）通过对改性赤泥的有害物浸出浓度进行检测，结果发现，复合改性剂的掺入能使改性赤泥的有害物浸出浓度均低于规范限值，符合填筑路基的环保技术指标。 |
| 作者： | 彭浩 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 饶军应 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 贵州大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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