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不同年份赤泥路面基层材料性能比较及强度机理
| 论文题名： | 不同年份赤泥路面基层材料性能比较及强度机理 |
| 关键词： | 烧结法赤泥;路基材料;材料性能;粉煤灰;压实度;抗压强度 |
| 摘要： | 本文通过一系列性能对比实验，对三种由不同年份的烧结法赤泥（分别是堆存时间为三年、五年和十年以上的赤泥）制备的路基材料进行性能比较。以石灰、粉煤灰、压实度为因素设计正交实验，分析它们对强度的影响。通过原料组成对比试验和32.5普通硅酸盐水泥、β-半水石膏两种外加剂对比试验，分析各组分对强度的影响。对试验中有代表性的样品的微观分析（X射线衍射、扫描电镜和能谱分析），探讨赤泥路基的强度形成机理。 性能对比实验和正交实验结果表明：在赤泥掺量占原料干质量总和的70%以上的情况下，三种赤泥路基材料的7天无侧限饱水抗压强度均能满足高速和一级公路对基层的抗压强度的要求。三种赤泥路基均具有较高的早期强度，而且赤泥原料堆存时间越长，用其制备的路基工程性能越优。在一般施工条件下（压实度95%），三年赤泥路基的最佳原料配合比为赤泥∶粉煤灰∶石灰=75∶15∶10，五年赤泥路基和十年以上赤泥路基的最佳原料配合比均为75∶10∶15。所有路基强度的影响因素中，石灰是最显著的因素，三种赤泥路基的石灰效应都是随剂量的增大强度明显增大。外加剂对比试验得出，32.5普通硅酸盐水泥的最佳剂量为1%，β-半水石膏的合适外加剂量为1～3%，后者的早期效果较好。 微观分析结果表明：赤泥路基强度的形成是复杂的化学反应、物理-化学反应及物理-力学过程的相互影响和交叉。其中，水化反应和结晶作用产生的凝胶（主要是水化硅酸钙）和晶体是主要的强度贡献者。随着赤泥路基的龄期增长，形成的胶体、晶体不断增多、长大，彼此逐渐接触、交叉、填充，将未参加化学反应的颗粒粘结在一起，形成一个致密的胶体-晶体的空间网络骨架结构，使路基混合料获得稳定的强度。 在现实施工中，由于三年赤泥原料颗粒固结块本身强度低，赤泥与石灰、粉煤灰三者之间的反应是路基强度形成的主要作用；随着堆存时间的增加，虽然赤泥原料中硅酸二钙等水泥类活性成分逐渐减少，但赤泥颗粒固结形成的具有一定强度的团聚块，可以产生部分骨料的效果，因此赤泥路基主要通过赤泥与石灰、粉煤灰三者之间产生的胶凝作用使赤泥团聚块固结而产生强度。 |
| 作者： | 陈凡 |
| 专业： | 环境工程 |
| 导师： | 杨家宽 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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