钢渣二灰土用于公路基层的稳定性试验研究

发布时间：2017-06-05 05:12

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【摘要】：对公路基层土的传统处理,是采用石灰、粉煤灰等掺入土中制成灰土加以改良,增加一定强度以满足要求,但实践发现其存在前期强度低、干缩系数小、水敏感性大等缺点。运用新型工艺“热焖法”处理的钢渣具有粉化效果好、游离氧化钙含量低、膨胀性小和性质稳定等特点,将其应用到公路基层土中不仅解决了工业废钢渣的处置问题,还能提高基层材料强度、控制基层材料变形量和增强基层的稳定性。本文取钢渣粉、石灰、粉煤灰和黄土按不同的钢渣掺量配制成“钢渣二灰土”混合料,通过室内试验测定其单向浸水膨胀和常温失水干缩引起的体积变化以及饱水、干湿循环和冻融循环等模拟多种工况下的抗压强度,采用对比试验方法进行分析,通过材料本身性质和外部因素影响两个方面研究钢渣二灰土的稳定性。试验结果表明:钢渣二灰土的最优含水率范围较宽,有利于现场施工;钢渣二灰土遇水膨胀变形较3:7灰土小,满足规范中公路基层对膨胀变形的要求;随着钢渣掺量的增大,钢渣二灰土的最大干缩应变、平均干缩系数都呈下降趋势,并且均优于二灰土和3:7灰土,表明钢渣能有效改善混合料的干缩性能;在多种自然环境模拟工况下,钢渣二灰土的无侧限抗压强度均优于二灰土和3:7灰土,说明钢渣二灰土的遇水稳定性较好。钢渣掺量方面的影响:(1)膨胀量随钢渣掺入量的增加呈递增趋势。(2)干缩量随着钢渣掺入量的增加呈递减趋势。(3)在饱水和冻融循坏试验中,无侧限抗压强度随着钢渣掺入量的提高而提高,中配钢渣的抗压强度折损程度小于高配钢渣,该工况下最佳钢渣掺入量在30%~50%之间;在干湿循环试验中,强度随钢渣掺入量增多折损程度变大,因此在该工况下最佳钢渣掺入量在10%~30%之间。钢渣二灰土在保证力学性能和路用性能优良的同时,能一定程度上控制体积胀缩变形,遇水及不同气候下仍保持较高的抗压强度,稳定性好,是一种较好的公路基层材料。
【关键词】：钢渣二灰土 掺量 公路基层 抗压强度 稳定性
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-19
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 研究现状9-17
• 1.2.1 钢渣利用现状9-12
• 1.2.2 道路现状12-13
• 1.2.3 钢渣路用现状13-17
• 1.3 研究目的和内容17-19
• 第二章 钢渣二灰土改良机理分析19-27
• 2.1 钢渣二灰土的变形分析19-21
• 2.1.1 膨胀变形20
• 2.1.2 干缩变形20-21
• 2.2 钢渣二灰土的强度分析21-25
• 2.2.1 饱水侵蚀强度22-23
• 2.2.2 干湿循环强度23-24
• 2.2.3 冻融循环强度24-25
• 2.3 本章小结25-27
• 第三章 钢渣二灰土试验研究27-38
• 3.1 原材料性质27-29
• 3.2 试验设备29-30
• 3.3 试验试样的配比30-31
• 3.4 试验方法31-38
• 3.4.1 击实试验31-32
• 3.4.2 单向无荷载浸水膨胀试验32-33
• 3.4.3 干缩试验33-35
• 3.4.4 饱水试验35-36
• 3.4.5 干湿循环试验36-37
• 3.4.6 冻融循环试验37-38
• 第四章 钢渣二灰土性质及影响因素分析38-48
• 4.1 物理性质试验38-39
• 4.2 单向浸水膨胀试验39-40
• 4.3 干缩试验40-41
• 4.4 饱水试验41-43
• 4.5 干湿循环试验43-45
• 4.6 冻融循环试验45-46
• 4.7 本章小结46-48
• 第五章 结论及展望48-50
• 5.1 主要结论48-49
• 5.2 研究展望49-50
• 参考文献50-52
• 在学期间的研究成果52-53
• 致谢53-54

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