[碩士]鋼渣路面基層材料組成與性能研究

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　　[碩士]鋼渣路面基層材料組成與性能研究　　學(xué)科專業(yè): 建筑材料與工程　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：武漢理工大學(xué)　　學(xué)位年度：2007　　鋼渣的物理力學(xué)性能與天然碎石較為接近，是一種潛在的優(yōu)良筑路材料，其內(nèi)部含有水硬性礦物。鋼渣排放量大，利用率低，對環(huán)境造成嚴(yán)重污染.與此同時，我國很多地區(qū)的公路建設(shè)出現(xiàn)了嚴(yán)重的集料缺乏情況，將鋼渣作為集料應(yīng)用到公路基層建設(shè)中去，具有重要的意義.　　本文以武鋼自然鋼渣作為研究對象，探討了鋼渣及鋼渣路面基層材料的體積穩(wěn)定性能，利用鋼渣自身良好的水硬活性、粉煤灰的火山灰活性和微集料效應(yīng)以及磷石的硫酸鹽的激發(fā)作用，設(shè)計(jì)了粉煤灰一鋼渣、磷石膏一粉煤灰一鋼渣、水泥一粉煤灰一鋼渣、粉煤灰一鋼渣一碎石、石灰一粉煤灰一鋼渣一碎石、水泥一粉煤灰一鋼渣一碎石等六種鋼渣路面基層材料;得出了這幾類路面基層材料的基本配合比，深入研究了無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定鋼渣系統(tǒng)的水化機(jī)理及強(qiáng)度形成機(jī)理:并對這幾種材料進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)效益評價.　　研究表明:武鋼自然鋼渣陳化一年后，體積穩(wěn)定性能滿足路面基層材料的使用要求，在鋼渣中加入粉煤灰，能顯著改善鋼渣路面基層材料的體積穩(wěn)定性能。利用水泥、石灰、粉煤灰等無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定鋼渣作為路面基層材料效果良好。粉煤灰穩(wěn)定鋼渣路面基層材料可以避免使用石灰膠結(jié)料，其力學(xué)性能與傳統(tǒng)的石灰粉煤灰穩(wěn)定鋼渣基層材料基本持平，優(yōu)化配比為鋼渣:粉煤灰在1:12:1之間;由于磷石膏的硫酸鹽激發(fā)作用，在粉煤灰鋼渣混合料中加入磷石膏能顯著提高材料的早期強(qiáng)度，磷石膏的最佳摻量為外摻2.5;利用水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣，當(dāng)粉煤灰:鋼渣二10:90時穩(wěn)定效果最好。將鋼渣與碎石組成復(fù)合集料，能顯著提高基層混合料的強(qiáng)度以及體積穩(wěn)定性能，利用粉煤灰穩(wěn)定復(fù)合集料即具有一定的強(qiáng)度，優(yōu)化配比為粉煤灰:復(fù)合集料=20:80;二灰穩(wěn)定復(fù)合集料的優(yōu)化配比為5:15:80;利用水泥、粉煤灰穩(wěn)定復(fù)合集料，當(dāng)粉煤灰:復(fù)合集料=10:90時進(jìn)行穩(wěn)定最為理想。將鋼渣類路面基層材料與常規(guī)路面基層材料進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)前者具有更好的力學(xué)性能優(yōu)勢。對鋼渣路面基層材料的強(qiáng)度機(jī)理進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)鋼渣能顯著改善混合料的水化物組成，增加結(jié)合料的膠凝性，對基層材料的強(qiáng)度增長有很大幫助。鋼渣類路面基層材料能大幅降低工程造價，具有優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)用前景十分廣闊。

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