建筑垃圾作为基层材料的轻交通量公路路面结构研究

摘要

随着城市建设的发展，大批旧建筑物被拆除，将产生大量的建筑垃圾，如何实现废弃资源的再利用，降低环境负荷，是我国环境保护和可持续发展的目标之一，也对构建和谐社会有很大的现实意义。因此本文的研究是将建筑垃圾应用到乡村公路、人行道、住宅小区道路等轻交通量公路工程路面基层上，不仅满足道路工程的质量要求，降低城市的建筑垃圾排放量，而且降低建筑垃圾对环境的污染，节约道路材料，降低工程费用，有利于社会经济的可持续性发展，具有重大的经济和社会效益。
　　本文采用了室内试验和理论分析的两种方法对建筑垃圾的基本特性、建筑垃圾集料配合比、水泥稳定建筑垃圾混合料配合比、水泥稳定建筑垃圾力学性能以及基层厚度进行了比较系统的研究，研究成果为建筑垃圾在轻交通量公路基层的应用提供了理论依据和参考。主要研究内容和成果如下：
　　（1）本文对建筑垃圾原材料物理力学性能以及破碎后的建筑垃圾基本特性进行了研究，得出建筑垃圾混凝土的集料压碎值小于30，满足《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034—2000）规定的基层集料的压碎值不大于35％，而破碎后的废弃砖集料压碎值大于35%不满足要求，作为基层材料时需加入碎石或者建筑垃圾混凝土。
　　（2）本文对建筑垃圾集料配合比进行了研究，通过对不同配合比的建筑垃圾集料进行了压碎值的测试得到废弃混凝土、废弃砖、少量碎石的适当的配合比范围。第一种：100%的废弃混凝土。第二种：废弃混凝土与废弃砖的比例为90:10。第三种：废弃混凝土：废弃砖：碎石的量为10:80:10，压碎值即可达到35%，满足规范要求。若要用到更高等级的道路中可以掺入更多的碎石。第四种：废弃砖与天然碎石的配比为90:10时，压碎值达到35%，即可满足规范要求。当废弃砖含量更高时，添加更多的碎石即可满足压碎值的要求。
　　（3）对水泥稳定建筑垃圾混合料进行配合比设计进行了研究，通过击实试验和7d无侧限抗压强度试验在理论上证实了将建筑垃圾集料应用于轻交通量公路基层的这种思路是可行的，并且通过实验得到了水泥稳定建筑垃圾集料的配合比方案，本试验研究为推广建筑垃圾集料应用于轻交通量公路基层的起到了重要作用。
　　（4）为了更好的评价建筑垃圾集料基层体系，为建筑垃圾集料在轻交通量公路路上的应用提供参考，对水泥稳定建筑垃圾力学性能进行了研究，讨论了多种因素对再生集料基层的影响，即不同水泥剂量、不同建筑垃圾集料种类、不同水泥强度对7d无侧限抗压强度的影响，以及无侧限抗压强度、间接抗拉强度、抗压回弹模量等长期力学性能随龄期的变化。得出四类建筑垃圾混合料，相同龄期下，不同水泥剂量的线性回归系数都在0.9以上，这说明四种建筑垃圾混合料的无侧限抗压强度、间接抗拉强度、抗压回弹模量性能都稳定，并且与水泥剂量呈线性关系。
　　（5）本文对建筑垃圾作为轻交通量公路路面基层材料的基层厚度进行了计算研究，得出针对本文的轻交通量公路路面结构，推荐的水泥稳定建筑垃圾集料基层的厚度范围均为220mm~350mm。

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目录

1 绪论

1.1 选题背景与研究意义

1.2 国内外研究现状分析

1.3 研究目标、内容、方法和技术路线

2 建筑垃圾集料的基本特性研究以及配合比研究

2.1 建筑垃圾来源以及原材料的物理力学特性

2.2 破碎后的建筑垃圾基本特性研究

2.3 建筑垃圾集料的配合比研究

2.4 本章小结

3 水泥稳定建筑垃圾集料配合比研究

3.1 水泥稳定建筑垃圾集料配合比设计思路及方法

3.2 水泥稳定建筑垃圾集料初步配合比设计

3.3 水泥稳定建筑垃圾集料击实特性实验研究

3.4 水泥稳定建筑垃圾集料7天无侧限抗压强度实验研究

3.5 本章小结

4 水泥稳定建筑垃圾集料力学性能研究

4.1 原材料性质

4.2 不同因素对水泥稳定建筑垃圾集料7d无侧限抗压强度影响研究

4.3 长期力学性能研究

4.4 本章小结

5 建筑垃圾作为轻交通公路路面基层材料的基层厚度计算研究

5.1 参数的选取

5.2 基层厚度计算方法

5.3 基层厚度计算结果及分析

5.4 本章小结

6 结论和展望

6.1 主要结论

6.2 创新点

6.3 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目