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原文传递水泥粉煤灰(CFG)增强的路基基床材料实验室评价

论文题名：	水泥粉煤灰(CFG)增强的路基基床材料实验室评价
关键词：	公路路基;水泥粉煤灰;基床材料;无侧限抗压强度
摘要：	从普通碎石路面到沥青路面再到混凝土路面，路面的结构性能不断地得到改善。通常天然地基不能承受车辆和其它交通荷载，所以一般需要在地基上面建筑路面。由于采用混凝土路面所需费用很高，故用稳定粒料路面代替。稳定路面的作用旨在改善土和路面的工程性能。稳定的形式有三种，即土工合成形式（土工布或土工格栅）、力学稳定（压实）和化学稳定（加入某些化学物质或者添加剂），本文主要研究化学稳定，特别是水泥和粉煤灰稳定的道路路面。基层和底基层的水泥稳定是最普通的化学稳定形式。这是因为与其他添加剂相比，水泥的掺入会使混合料的强度有很大的提高，并且具有优越的工程性能。但是过去用水泥处理的基层性能不好，使得基层和底基层出现过大的断层和收缩裂缝，当水泥含量提高时，这些现象更加明显。多年来，有很多研究致力于解决这些问题。将附加胶凝材料（SCM'S）如石灰、粒状高炉矿碴（BFS）、粉煤灰（FA）和非晶体硅石（AS）加入到土与水泥混合料中，可以减少或消除上述不利影响。在减少和消除这些不利影响的附加剂中，SCM'S附加剂可以改善混凝土的力学和结构性能，还可减少材料费用（因为SCM'S附加剂比水泥便宜）。但是这些附加胶凝材料随土或石的不同以及养护条件和养护时间的不同，作用效果也不相同，所以附加胶凝材料的类型与用量、土石类型、道路（现场条件）或试件养护条件与养护时间对道路或试件的强度、结构或力学性能有显著影响。本文研究利用水泥掺粉煤灰稳定或加强路面的好处，以及象配合比设计、温度、湿度、时间这些因素是怎样影响稳定路面的结构和力学性能的。试验采用粘土、普通波特兰水泥和F级粉煤灰。对土的分类、密度、密实度及无侧限受压强度进行了试验，因为这些性能指标与其它工程力学特性如刚度和耐久性有关。在试验室制作了试件来模拟现场稳定过程。按不同比例的水泥和粉煤灰制作了试件并压实后在不同的养护条件下养护不同的时间。一共采用了十四个不同的配比，胶凝材料用量在碎石干重的0到20％范围内变化。养护条件分温度20℃和湿度100％、室内温度和湿度、温度60℃和湿度100％三种。养护时间为7天和28天两种。对于每一种配比制作了6个试件，在三种不同的养护条件下养护，在指定的养护时间结束后，对试件进行了无侧限受压试验，并记录了强度以备分析，从中找出哪一种配比最经济同时又有良好的力学和结构性能。对得到的强度结果采用统计软件SPSS进行了理论与数值分析，在理论分析时，用excel绘制了直方图来表示强度随配比、温度、湿度以及龄期的变化规律。在数值分析中用SPSS软件进行了线性回归分析。统计结果表明强度与配比、温度、湿度和龄期的相关性以及它们的相关程度。理论分析与试验结果吻合良好。两种分析表明，水泥掺粉煤灰提高了稳定或加强路面的力学和结构性能。对不同的混合物，掺粉煤灰的水泥试件脆性变小，而且配比设计、温度、湿度、时间对水泥-粉煤灰-碎石稳定路面的结构和力学性能有很大的影响。混合料的强度随水泥和粉煤灰用量的增加而增加，但是超过一定比例后，强度反而降低。在一定的养护条件和养护时间内，试件的强度随温度、湿度和时间的增加而增加，不掺粉煤灰和水泥掺量大于粉煤灰掺量的试件在前7天的强度增长较快，但是随后增长速放慢。相反，对于只掺粉煤灰和粉煤灰掺量大于水泥掺量的试件，前7天的强度增长慢，但随后强度增长加快。
作者：	那娣娅
专业：	土木工程
导师：	王星华
授予学位：	硕士
授予学位单位：	中南大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文