无机结合料稳定铁尾矿砂的疲劳及冻融循环特性的试验研究

摘要

随着钢铁工业的迅速发展，铁尾矿的产生量在不断增加。铁尾矿的存放严重污染环境、占用大量土地，并处理维护费用高、风险大，因而铁尾矿的综合应用己引起了人们的高度重视。铁尾矿在公路工程中的应用.目前还在探索和研究阶段，从铁尾矿的物理力学性质、颗粒组成、化学成分分析和已做过的有关试验和理论推理来看，它在公路工程中应用的前景广阔，是今后利用废物修筑公路的较好材料。
　　 通过试验得出无机结合料稳定铁尾矿砂的最佳配合比：23.6％石灰稳定铁尾矿砂、9.9％水泥稳定铁尾矿砂、10.5％石灰1.8％水泥稳定铁尾矿砂的力学性能、水稳定性、干缩性能等均满足低等级道路基层的使用要求。本文在此基础上，通过室内疲劳试验和冻融循环试验，对无机结合料稳定铁尾矿砂的疲劳特性和抗冻融耐久性进行了研究。采用Weibull分布函数对三种不同的半刚性基层材料的室内疲劳试验结果进行回归分析，建立了各自的50％和95％保证率的疲劳方程，冻融循环试验得到了失重率和残留强度比随冻融循环次数的变化规律，并与石灰稳定粘土的结果进行了比较。
　　 疲劳试验结果表明，石灰稳定铁尾矿砂与石灰稳定粘土具有相似的疲劳特性，石灰水泥稳定铁尾矿砂、水泥稳定铁尾矿砂的疲劳特性要好于石灰土。冻融循环试验结果表明，石灰(水泥)稳定铁尾矿砂的抗冻融特性远远好于石灰稳定粘土，其中水泥稳定铁尾矿砂的抗冻融性能较为突出；对于石灰(水泥)稳定铁尾矿砂的饱水冻融循环试验，5次循环后残留强度比基本稳定，可以采用5次冻融循环的残留强度比来评价其抗冻融性能或抗冻融耐久性。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

1.1 概述

1.2铁尾矿砂综合利用的现状

1.2.1 国外应用概况

1.2.2 国内的应用概况

1.2.3 国内铁尾矿利用存在的问题

1.3 国内外半刚性基层的应用

1.4课题的背景和意义

1.5研究的内容及目标

1.5.1 研究内容

1.5.2技术路线和技术措施

1.6本章小结

2试验材料

2.1铁尾矿砂

2.2粘土

2.3石灰

2.4水泥

2.5混合料

2.6本章小结

3疲劳特性的试验研究

3.1材料疲劳性能理论

3.1.1 基本概念

3.1.2疲劳性能曲线

3.1.3 疲劳寿命分布的概率模型

3.2疲劳试验

3.2.1试验类型

3.2.2加载模式

3.2.3加载频率和荷载波形

3.2.4试件成型方式

3.3 间接拉伸疲劳试验

3.3.1疲劳试验过程与结果

3.3.2疲劳试验结果分析

3.4疲劳性能的影响因素分析

3.5本章小结

4冻融循环特性的试验研究

4.1冻融循环试验

4.1.1 试验方法

4.1.2评价指标

4.2冻融循环试验结果分析

4.2.1 质量损失

4.2.2表面剥落

4.2.3残留强度

4.3本章小结

5结论与展望

4.1 结论

4.2展望与进一步研究的问题

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢