[硕士]钢渣路面基层材料组成与性能研究

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内容简介

　　[硕士]钢渣路面基层材料组成与性能研究　　学科专业: 建筑材料与工程　　授予学位：硕士 　　学位授予单位：武汉理工大学　　学位年度：2007　　 钢渣的物理力学性能与天然碎石较为接近，是一种潜在的优良筑路材料，其内部含有水硬性矿物。钢渣排放量大，利用率低，对环境造成严重污染.与此同时，我国很多地区的公路建设出现了严重的集料缺乏情况，将钢渣作为集料应用到公路基层建设中去，具有重要的意义.　　 本文以武钢自然钢渣作为研究对象，探讨了钢渣及钢渣路面基层材料的体积稳定性能，利用钢渣自身良好的水硬活性、粉煤灰的火山灰活性和微集料效应以及磷石的硫酸盐的激发作用，设计了粉煤灰一钢渣、磷石膏一粉煤灰一钢渣、水泥一粉煤灰一钢渣、粉煤灰一钢渣一碎石、石灰一粉煤灰一钢渣一碎石、水泥一粉煤灰一钢渣一碎石等六种钢渣路面基层材料;得出了这几类路面基层材料的基本配合比，深入研究了无机结合料稳定钢渣系统的水化机理及强度形成机理:并对这几种材料进行了经济效益评价.　　 研究表明:武钢自然钢渣陈化一年后，体积稳定性能满足路面基层材料的使用要求，在钢渣中加入粉煤灰，能显著改善钢渣路面基层材料的体积稳定性能。利用水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定钢渣作为路面基层材料效果良好。粉煤灰稳定钢渣路面基层材料可以避免使用石灰胶结料，其力学性能与传统的石灰粉煤灰稳定钢渣基层材料基本持平，优化配比为钢渣:粉煤灰在1:12:1之间;由于磷石膏的硫酸盐激发作用，在粉煤灰钢渣混合料中加入磷石膏能显著提高材料的早期强度，磷石膏的最佳掺量为外掺2.5;利用水泥粉煤灰稳定钢渣，当粉煤灰:钢渣二10:90时稳定效果最好。将钢渣与碎石组成复合集料，能显著提高基层混合料的强度以及体积稳定性能，利用粉煤灰稳定复合集料即具有一定的强度，优化配比为粉煤灰:复合集料=20:80;二灰稳定复合集料的优化配比为5:15:80;利用水泥、粉煤灰稳定复合集料，当粉煤灰:复合集料=10:90时进行稳定最为理想。将钢渣类路面基层材料与常规路面基层材料进行对比，发现前者具有更好的力学性能优势。对钢渣路面基层材料的强度机理进行研究，发现钢渣能显著改善混合料的水化物组成，增加结合料的胶凝性，对基层材料的强度增长有很大帮助。钢渣类路面基层材料能大幅降低工程造价，具有优良的经济效益，应用前景十分广阔。

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