建筑垃圾复合粉体材料在公路半刚性基层材料中的应用研究

摘要

半刚性基层材料仍将作为一种主导性基层应用于我国高速公路和一般公路路面结构中。然而，在原材料的选择、配合比设计、施工控制和环境等影响因素的共同作用下，半刚性基层材料存在多种病害，严重影响路面的使用性能。另一方面，随着我国城市化及基础设施建设的快速发展，建筑垃圾产量惊人，由此引起的建筑垃圾堆积与环境之间的矛盾逐步增加。针对上述建筑垃圾堆积如山、大量新建道路对基层材料要求较高以及水泥需求量较大的现状。依托西咸北环线高速公路工程，首次系统性地提出了将废旧粘土砖磨细并与其它工业废渣复合配制成建筑垃圾复合粉体材料，并开展“建筑垃圾复合粉体材料在半刚性基层材料中的应用研究”，具有重要的理论意义及工程应用价值，符合我国可持续发展战略。
　　论文首先针对建筑垃圾的分类及技术特点，分析了建筑垃圾在半刚性基层材料中的适用性。研究了建筑垃圾复合粉体材料掺量对基层水泥稳定碎石材料力学性能、收缩性能及抗冻性能的影响，并深入分析了其影响机理，推荐了基于力学性能和耐久性能的建筑垃圾复合粉体材料最佳掺量。试验结果表明，掺建筑垃圾复合粉体材料的水泥稳定碎石主要力学性能满足道路工程对基层承载力的要求，同时建筑垃圾复合粉体材料的掺入可改善水泥稳定碎石材料的收缩性能及抗冻性能。因此，用建筑垃圾复合粉体材料替代部分水泥用于水泥稳定碎石基层材料中是技术可行的。
　　依托西咸北环线高速公路工程，对室内研究成果进行了试验路铺筑，结果表明，掺建筑垃圾复合粉体材料的水泥稳定碎石具有施工技术可行性。对掺建筑垃圾复合粉体材料的水泥稳定碎石经济和社会效益分析表明，建筑垃圾复合粉体材料的掺入可降低工程造价，减少由于建筑垃圾堆积而占用的土地和生产水泥对环境造成的污染，具有显著的经济、环境和社会效益。
　　由此可见，研究成果对于提升水泥稳定碎石材料的耐久性能，充分利用建筑垃圾废料，缓解由于建筑垃圾堆积对环境造成的破坏，具有积极的意义。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 项目研究内容及技术路线

第二章 掺建筑垃圾的半刚性基层材料的分类及适用性

2.1 建筑垃圾分类及特点

2.2 掺建筑垃圾的半刚性基层材料分类及性能要求

2.3 掺建筑垃圾的水泥稳定碎石的特点及适用性

2.4 本章小结

第三章 掺建筑垃圾复合粉体材料的水稳基层配合比优化设计

3.1原材料选择

3.2 掺建筑垃圾复合粉体材料的水稳基层配合比设计

3.3 掺建筑垃圾复合粉体材料的水稳基层击实试验

3.4 本章小结

第四章 掺建筑垃圾复合粉体材料的水稳基层力学性能研究

4.1 抗压强度及抗弯拉强度试验

4.2 抗压回弹模量

4.3 基于力学性能的建筑垃圾复合粉体材料掺量确定

4.4 本章小结

第五章 建筑垃圾复合粉体材料对水稳基层收缩性能的影响研究

5.1 水泥稳定类基层收缩机理

5.2 半刚性基层收缩试验方法

5.3 收缩试验结果与分析

5.4建筑垃圾复合粉体材料对各类收缩的影响

5.5 本章小结

第六章 建筑垃圾复合粉体材料对水稳基层抗冻性的影响

6.1 水稳基层冻融破坏机理及影响因素

6.2 水稳基层抗冻性试验方案

6.3 水稳基层抗冻性评价指标及试验结果

6.4建筑垃圾复合粉体材料对抗冻融性能的影响

6.5本章小结

第七章 建筑垃圾复合粉体材料在实体工程中的应用

7.1 依托工程概况

7.2 建筑垃圾复合粉体材料施工关键技术

7.3 社会、环保及经济效益分析

7.4 本章小结

结论与建议

1 主要结论

2 创新点

3 进一步建议

参考文献

致谢