废旧基层材料水泥稳定再生利用技术研究

发布时间：2017-04-01 06:54

  本文关键词：废旧基层材料水泥稳定再生利用技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在道路建设维修过程中,半刚性基层沥青路面大修产生了大量的水稳碎石和二灰碎石铣刨料,这些废旧基层材料目前还不能得到很好利用;另一方面,公路建设需要消耗大量的矿料,目前已经面临矿料缺乏的问题。道路基层厚度大,消耗的矿料资源多,产生的废旧料也多,将废旧基层材料再生利用到道路基层建设中具有重要的经济效益、社会效益和环境效益。本文旨在通过试验研究分析设计级配、旧料掺量、掺配方式等对于再生水泥稳定碎石的性能影响,探索废旧基层材料再生利用的设计方法和性能评价方法。本文首先对水稳碎石旧料和二灰碎石旧料的物理、力学性能分别进行了评价,发现旧料粗集料的密度较小,压碎值较大;旧料细集料的细度模数较大,吸水率较大;粒径2.36mm-13.2mm的二灰旧料表面裹附的砂浆含量随粒径增大而减小,粒径13.2mm-26.5mm的二灰旧料表面裹附的砂浆含量随粒径增大基本不变;而水稳旧料不同粒径颗粒之间裹附的砂浆含量基本相同。其次根据规范中对粗、细集料的性能要求和级配要求确定了不同档旧料适用的道路等级和交通条件。再次采用规划法求得了水稳旧料和二灰旧料在整体掺配方式和分档利用方式下的旧料掺量范围,根据掺量范围进一步确定了设计级配范围。最后确定了整体掺配方式和分档利用方式在设计级配范围下的设计级配,并提出了适用于再生水泥稳定碎石的最佳含水量和最大干密度确定方法—静压法。通过性能评价发现:采用整体掺配方式、3.5%水泥剂量下的再生水稳碎石混合料7d无侧限抗压强度都在3.5Mpa以上,采用整体掺配和分档利用方式、4.5%水泥剂量下的再生水稳碎石混合料7d无侧限抗压强度都在4Mpa以上。采用水稳碎石旧料和二灰碎石旧料综合利用的再生水泥稳定碎石强度高于一种旧料单独利用的再生水泥稳定碎石,且在综合利用中中间粒径档集料宜选用新料。通过分档利用方式下的极差分析发现0-4.75mm档细集料对于最佳含水量、7d无侧限抗压强度、7d劈裂强度和7d抗压回弹模量的影响程度都明显大于4.75-9.5mm和9.5mm-19mm档粗集料,在水泥稳定碎石级配设计中要特别注意细集料的选用。此外,本文还对不同材料不同水泥剂量下的水泥砂浆的干缩性能进行了评价,发现采用不同细集料的水泥砂浆适用的最佳水泥剂量不同。水泥砂浆的干缩应变和细集料的细度模数呈良好的线性相关关系,水泥砂浆的干缩系数和细集料的细度模数呈良好的指数相关关系。对再生水泥稳定碎石的抗冲刷磨耗性能进行评价发现无论在整体掺配方式下还是在分档利用方式下,全部采用新料的水泥稳定碎石抗冲刷磨耗性能都优于掺入旧料的再生水泥稳定碎石。细集料采用二灰旧料的实验组冲刷磨耗率高于细集料采用水稳碎石旧料的再生水稳碎石,高于细集料采用新料的再生水稳碎石。
【关键词】：基层再生 级配设计 静压法 掺配方式 性能评价
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U418.6
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-16
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-13
• 1.2.1 建筑材料和路面材料的再生利用现状9-10
• 1.2.2 废旧基层材料再生利用机理10-12
• 1.2.3 半刚性基层材料性能评价方法12-13
• 1.2.4 小结13
• 1.3 主要研究内容和技术路线13-16
• 1.3.1 主要研究内容13-15
• 1.3.2 技术路线15-16
• 第2章 废旧基层材料性能评价16-24
• 2.1 原材料简介16
• 2.2 粗集料性能评价16-18
• 2.3 细集料性能评价18-21
• 2.4 集料性能随粒径的变化情况21-24
• 第3章 废旧基层材料再生利用级配设计24-37
• 3.1 废旧基层材料级配分析24-25
• 3.2 胶结料选择25-26
• 3.3 级配设计26-35
• 3.3.1 确定级配范围26-29
• 3.3.2 整体掺配方式下的级配设计29-32
• 3.3.3 分档利用方式下的级配设计32-35
• 3.4 设计级配评价35-37
• 第4章 整体掺配再生水稳碎石性能评价37-50
• 4.1 最佳含水量和最大干密度的确定方法37-43
• 4.1.1 静压法确定最佳含水量和最大干密度的试验步骤38-39
• 4.1.2 整体掺配方式下的试验结果39-43
• 4.2 整体掺配方式下的混合料性能评价43-50
• 第5章 分档利用再生水泥稳定碎石性能评价50-56
• 5.1 试验方案设计50-51
• 5.2 试验结果分析51-53
• 5.3 各档材料对混合料性能的影响程度分析53-56
• 第6章 抗裂和抗冲刷磨耗性能研究56-63
• 6.1 抗裂性能研究56-60
• 6.2 抗冲刷磨耗性能研究60-63
• 结论与展望63-65
• 结论63-64
• 创新点64
• 展望64-65
• 参考文献65-69
• 致谢69

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