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红砂岩集料在山西昔榆高速水稳基层中的应用研究
| 论文题名： | 红砂岩集料在山西昔榆高速水稳基层中的应用研究 |
| 关键词： | 红砂岩;路面基层;水泥稳定;抗压强度;耐久性 |
| 摘要： | 红砂岩是经风化、迁移、沉积形成的一种沉积岩，且不同的红砂岩强度、水稳性相差较大，在山西昔榆高速公路路基开挖过程产生约2100万t的红砂岩废石，若将其制备水稳基层材料，既可缓解石灰岩供应不足现象，又可消纳公路废石，具有良好的社会经济效益。 本文遴选优质红砂岩母岩后，通过与石灰石集料对比，研究了红砂岩集料的物化性能，并探讨了红砂岩集料替代率、水泥剂量以及混合料级配对水稳基层混合料7d无侧限抗压强度的影响，测试了红砂岩水稳基层混合料的耐久性，铺筑了相应的试验段。结果表明： 红砂岩内部沉积物复杂，含有砂岩与泥岩以及砂岩与灰岩的共生体，化学成分主要以SiO2、Al2O3以及CaO为主，除了含有石英、方解石外，还含有高岭石与伊利石粘土矿物，且红砂岩细集料中的粘土矿物含量高于红砂岩粗集料。 与水泥稳定全石灰石相比，随红砂岩集料替代率增加，水稳基层强度降低，而红砂岩9.5~26.5mm粗集料替代石灰石集料制备的水稳基层强度降低率最小、后期耐久性较为良好。红砂岩9.5~26.5mm粗集料替代石灰石集料制备的水稳基层混合料在C-B-1级配下、水泥剂量为5％时，7d无侧限抗压强度达到4.1MPa，满足极重、特重交通高速公路和一级公路底基层的强度要求，90d软化系数达到0.91，28d冻融循环5次后的BDR达到90%。 微观测试结果表明，红砂岩细集料中粘土矿物浸水软化崩解、膨胀疏松化，弱化了集料与水泥过渡区的胶结，因此红砂岩细集料制备的水稳基层耐久性差，不宜用于水稳基层。 选用红砂岩粗集料制备的水稳基层混合料铺筑试验段后，经检验满足设计强度并具备良好的耐久性，同时具备良好的经济效益和社会效益。 |
| 作者： | 陈福玲 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 卢兰萍;张明辰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北工程大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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