废旧轮胎橡胶改性粉土的工程特性研究

摘要

废旧轮胎被称为“黑色污染”，是交通运输工程领域的一种废弃物;而粉土路基的处理是我国交通工程建设中亟待解决的技术难题。若能将废旧轮胎的再利用与粉土改良技术相结合，对减少污染、提高粉土路基改性技术具有重要意义。本文结合现有研究成果，选取江苏省徐州地区粉土作为加固对象，采用多种废旧轮胎橡胶颗粒为添加剂，水泥为改性剂，通过室内试验与理论分析，对废旧轮胎橡胶改性土的工程特性和改性机理进行了研究。主要研究成果如下:
　　(1)通过击实试验表明，添加废旧轮胎橡胶后，改性土的最大干密度显著降低，因此废旧轮胎改性土有非常好的轻质性，同时改性土击实曲线相较粉土均向左移动;同掺量下胶粉对最大干密度的降低作用更明显，而胶条对最大含水率的影响更大。改性土击实曲线左移，原因在于橡胶的加入增加了土颗粒的击实功。
　　(2)无侧限抗压试验结果表明，废旧轮胎橡胶的掺入会使得改性土强度有所降低，且轮胎橡胶会对水泥的水化有一定的抑制作用;但在胶条掺量为5％时，养护后试样强度能达到水泥土的强度甚至高于水泥土，该配比下改性土强度最佳。
　　(3)直剪试验结果表明，胶粉和胶条的加入可以提高固化土的抗剪强度，其c和ψ同时增大。
　　(4)通过冻融循环试验发现，废旧轮胎胶条改性土经历冻融循环后，强度有所下降，在第六级循环达到最低值。改性土试样受第一级冻融循环影响较大，含水率和干密度波动变化达到峰值。机理主要是，胶条掺入使得改性土孔隙率增大，减小了水分冻胀造成的影响;且胶条具有弹性作用，会承担部分水分胀缩带来影响。因此胶条改性土有良好的的抗冻融性能。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 废旧轮胎的产物胶粉胶条的制作方法和分类

1．3 胶粉和胶条在工程中的应用

1．3．1 沥青路面

1．3．2 改性混凝土及水泥基材料

1．3．3 改性砂土

1．3．4 改性黏土和特殊土

1．4 本文主要研究内容和技术路线

1．4．1 主要研究内容

1．4．2 研究方法和技术路线

2．1 试验材料

2．2 胶粉种类的选取及试样制备

2．3 试验方案

2．3．1 击实试验

2．3．2 无侧限抗压强度试验

2．3．3 直剪试验

2．3．4 冻融循环试验

第三章 击实特性研究

3．1 胶粉改性土

3．1．1 胶粉掺量的影响

3．1．2 胶粉颗粒大小的影响

3．2 废旧轮胎橡胶种类的影响

3．2．1 胶条掺量的影响

3．2．2 橡胶种类的影响

3．3 改性机理研究

3．4 本章小结

第四章 力学特性研究

4．1 无侧限抗压强度

4．1．1 废旧轮胎橡胶改性土的无侧限抗压强度

4．1．2 废旧轮胎橡胶改性土的应力应变曲线及变形模量E50

4．1．3 机理分析

4．2 抗剪强度试验

4．2．1 抗剪强度试验成果分析

4．2．2 直剪试验剪切应力应变关系

4．2．3 抗剪强度变化机理研究

4．3 本章小结

第五章 耐久特性研究

5．1 试样健全度、含水率和密度等变化

5．1．1 试样健全度鉴定

5．1．2 试样含水率、密度和干密度的变化

5．2 无侧限抗压强度和变形模量

5．3 改性机理研究

5．4 本章小结

第六章 结论和展望

6．1 主要结论

6．2 本文的不足与展望

参考文献

致谢

硕士研究生期间发表论文