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原文传递建筑垃圾路基材料的强度与变形特性研究

论文题名：	建筑垃圾路基材料的强度与变形特性研究
关键词：	建筑垃圾;路基填料;无侧限抗压强度;水稳定性;收缩变形;数值模拟
摘要：	随着城市化进程的不断深入，大量的施工建设产生了数量巨大的建筑垃圾，对生态环境造成了严重的污染，我们急需找到一种行之有效的解决办法。建筑垃圾资源化将会有效的解决建筑垃圾的堆放和对环境污染等多方面的问题，将是行业的未来发展趋势。因此，对建筑垃圾的再生利用研究对循环经济的发展有着重大而深远的意义。　　建筑垃圾再生利用的一个重要方向就是道路工程。我国公路建设正处于高速发展时期，道路路基对材料的性能要求并不高，将建筑垃圾用于道路工程中，可以极大地减少建设过程中对天然砂石及土的消耗，也满足了建筑垃圾再生资源的最大化利用。国外发达国家对建筑垃圾资源化的程度已相当高了，通常以再生骨料的形式对建筑垃圾进行循环利用，其中68％的再生骨料用于道路工程和建筑物基础。国内对建筑垃圾资源化的程度还很低，关于建筑垃圾资源化的利用，大多数是围绕再生混凝土的研究，广州市目前还处在初期探索阶段。本文依托广钢新城项目以及地铁十四号线工程项目，以建筑垃圾为主要的研究对象，利用水泥、石灰、粉煤灰、矿粉几类无机结合料进行稳定，通过室内试验和数值模拟，从无侧限抗压强度、水稳性、收缩变形以及沉降变形特点等几个方面来研究以建筑垃圾为填料的路基的强度及变形特性。主要研究成果如下: 　　1.在自然风干条件下，研究了建筑垃圾的组成及基本特性，研究结果表明:粗料的吸水率为ωx=13.7％，粗料的表干密度为ρs=2.14g/cm3。细料的液限为ωL=33.5％，塑限为ωP=24.5％，塑性指数为IP=ωL-ωP=9。Kw=5/5的建筑垃圾混合料的颗粒级配曲线平缓，级配良好。　　2.随着无机结合料掺量的增加，路基混合料的无侧限抗压强度逐渐增大。在掺量和比例相同时，水泥、石灰矿粉对路基混合料强度的提高幅度明显高于石灰粉煤灰。路基混合料中水泥粉煤灰、石灰粉煤灰、石灰矿粉的比例采用1∶2比1∶3更优。在水泥稳定的建筑垃圾路基混合料中掺入粉煤灰明显有助于混合料强度的提高。外加水泥可以有效提高路基混合料的早期强度。　　3.水泥稳定的建筑垃圾路基混合料水稳性好，石灰粉煤灰、石灰矿粉稳定的建筑垃圾路基混合料水稳性相对较差。在掺量与比例相同时，石灰矿粉稳定的建筑垃圾路基混合料的水稳性比石灰粉煤灰稳定的建筑垃圾路基混合料要好。　　4.水泥比石灰粉煤灰、石灰矿粉对混合料干缩系数的影响要大，石灰粉煤灰和石灰矿粉对混合料干缩系数的影响基本一致。水泥对混合料干缩应变的影响远比石灰粉煤灰、石灰矿粉的影响大，石灰粉煤灰对混合料干缩应变的影响比石灰矿粉的影响略大。石灰粉煤灰与石灰矿粉对混合料失水率的影响基本一致，比水泥对混合料失水率的影响要大。　　5.结合工程实例，应用有限元软件模拟分析了以建筑垃圾为填料填筑路基的变形特性，得出路基的沉降变化规律与实际工程相符。由无侧限抗压强度试验、水稳性试验和收缩试验可知以建筑垃圾混合料为填料填筑的路基具有较好的承载能力。以建筑垃圾与一般黏土为填料填筑路基引起的变形特性基本一致，建筑垃圾是一种良好的路基填料。
作者：	刘浩
专业：	土木工程
导师：	杨锐
授予学位：	硕士
授予学位单位：	广东工业大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文