油页岩废渣在公路路基及基层中的应用研究

发布时间：2017-07-05 15:10

  本文关键词：油页岩废渣在公路路基及基层中的应用研究

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【摘要】：目前油页岩主要采用低温干馏法提炼页岩油和采用悬浮燃烧方式发电,由于其矿化程度很高,含油率较低,所以经处理后产生大量的油页岩废渣。同时油页岩废渣还包括在油页岩开采过程中剥离的围岩等。随着油页岩资源的开采,油页岩废渣的排放量将不断增加。目前,油页岩废渣的主要利用途径是制作肥料和建筑材料等,此类利用途径附加值较低,经济效益不高,而将油页岩废渣用作提取微量元素,对油页岩废渣的消耗量又太小,目前的处理方式都是将其直接丢弃堆置在附近。这些油页岩废渣中含有大量毒性物质或潜在危害人体的物质,会造成周围土地、水源和生物的污染,其直接影响就是破坏了农业的生产,使周边地区的土地酸化和毒化,严重影响了土壤的生产能力,最终会危及到居民的生活和健康。因此,从经济与环境协调、区域可持续发展的要求出发,如何合理利用油页岩废渣,变废为宝,成为制约油页岩资源开发产业的瓶颈。公路工程建设需要消耗大量的筑路材料,如果能将油页岩废渣以合理的方式应用于公路工程中,不仅可以缓解筑路材料紧张的压力,创造一定的经济和社会效益,而且可以消耗油页岩废渣材料,减少其对生态环境的影响,具有较为广阔的应用前景。本文围绕油页岩废渣在公路路基和基层中的应用,主要开展了以下研究工作:1、对油页岩电厂渣和油页岩半焦的两种单质材料性能进行了试验,主要测试了元素含量、矿物成分、外观及组成特征、颗粒组成、密度及吸水率、液塑限、压碎值、自由膨胀等技术指标。2、采用室内试验,测试了不同黏土掺量情况下油页岩电厂渣的压实特性、CBR值、回弹模量以及抗剪强度等路用性能。接着把40%黏土掺量的油页岩电厂渣应用到了吉林省境内某二级公路的路基工程中,并对试验路段的压实度进行了测试。3、探讨了水泥稳定油页岩半焦应用于道路基层中的可行性。基于28天无侧限抗压强度,确定了合理的水泥掺量,对合理水泥掺量下水泥稳定油页岩半焦材料的力学性能、变形性能和收缩性能进行了测试。
【关键词】：道路工程 油页岩废渣 路用性能
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 研究目的及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-16
• 1.2.1 油页岩的利用方面11-12
• 1.2.2 道路路基填料方面12-13
• 1.2.3 道路基层材料应用方面13-15
• 1.2.4 油页岩在道路工程中的应用方面15-16
• 1.3 本文的研究内容16-18
• 第2章 油页岩废渣单质材料试验研究18-30
• 2.1 油页岩废渣外观及化学特性18-23
• 2.1.0 油页岩废渣外观18
• 2.1.1 元素含量及化学组分分析18-20
• 2.1.2 矿物组成分析20-21
• 2.1.3 热重分析21
• 2.1.4 扫描电镜分析21-22
• 2.1.5 比表面积和孔径分析22-23
• 2.2 油页岩废渣的物理特性23-26
• 2.2.1 颗粒组成23-24
• 2.2.2 密度及吸水率实验24-25
• 2.2.3 液塑限实验25
• 2.2.4 自由膨胀率实验25-26
• 2.3 油页岩废渣的力学特性26-28
• 2.4 本章小结28-30
• 第3章 油页岩电厂渣在道路路基中的应用研究30-44
• 3.1 路用性能试验30-39
• 3.1.1 压实特性30-33
• 3.1.2 CBR试验33-36
• 3.1.3 回弹模量试验36-37
• 3.1.4 三轴试验37-38
• 3.1.5 渗透试验38-39
• 3.2 工程应用39-42
• 3.2.1 工程概况39-41
• 3.2.2 压实度现场检测41-42
• 3.3 本章小结42-44
• 第4章 油页岩半焦在道路基层中的应用研究44-58
• 4.1 掺合料掺量确定44-51
• 4.1.1 单质材料试验44-46
• 4.1.2 不同掺合料掺量情况下28天无侧限抗压强测试结果46-51
• 4.2 7%水泥稳定油页岩半焦力学性能51-53
• 4.2.1 无侧限抗压强度51-52
• 4.2.2 劈裂强度52-53
• 4.3 7%水泥稳定油页岩半焦变形性能53-54
• 4.4 7%水泥稳定油页岩半焦收缩性能54-57
• 4.4.1 收缩性能试验方法54
• 4.4.2 温度收缩性能54-56
• 4.4.3 干燥收缩性能56-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第5章 结论与展望58-60
• 5.1 结论58-59
• 5.2 展望59-60
• 参考文献60-63
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果63-64
• 后记和致谢64

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