循环冻融干湿条件下路用建筑垃圾力学性能及冻融微观结构试验研究

摘要

随着城市化进程的加快，建筑垃圾的产量与日俱增，造成严重的环境污染。合理的利用建筑垃圾，将其用于公路路基中，不仅可以解决对环境的污染，还可以缓解路用材料匮乏的问题。我国对建筑垃圾的研究起步较晚，很多技术都不成熟，对建筑垃圾作为路基填料的研究较少，本文参考了已有的研究结果，初步摸索出一套室内试验研究方法，旨在通过室内试验了解建筑垃圾的抗干湿及抗冻融性能。
　　本文依托西咸北环线高速公路工程，通过基本物理试验，研究了建筑垃圾的基本物理力学指标。同时对不同配合比的建筑垃圾试件进行抗冻、抗干湿试验，并分析了塑性应变、弹性模量在冻融及干湿条件下的变化规律。
　　另外，通过自主发明的CT扫描模具专利，实现了对建筑垃圾试件的CT扫描，分析了在分层击实条件下微观孔隙率随高度的变化规律；材料配合比与孔隙率之间的关系以及不同层位处孔隙率随冻融次数的变化规律。并尝试通过微观孔隙率变化对建筑垃圾宏观力学现象进行解释。
　　研究表明，干湿循环和冻融循环均会导致建筑垃圾试样累积塑性应变增大、弹性模量减小。10次冻融为建筑垃圾塑性应变及弹性模量变化的拐点，超过该值以后塑性应变及弹性模量变化速度明显加快；60次干湿循环亦为两指标变化的拐点，大于该值后，两指标变化速度显著减缓。冻融条件下，建筑垃圾弹性模量及累计塑性应变变化与微观孔隙变化具有相关性。孔隙率平均增加7％时，弹性模量减小约13％，累计塑性应变增大约20％；当孔隙率平均增加20％时，弹性模量减小约40％，累计塑性应变增大约50％。

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第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.4主要研究内容及研究思路

第二章 建筑垃圾基本物理力学性质研究

2.1 建筑垃圾基本概述

2.2 建筑垃圾吸水性能及密度

2.3 筛分试验

2.4 击实试验

2.5 CBR试验

2.6 本章小结

第三章 冻融及干湿循环对建筑垃圾力学性能的影响分析

3.1 材料及试验方案

3.2 建筑垃圾冻融循环试验分析

3.3建筑垃圾干湿循环试验分析

3.4本章小结

第四章 循环冻融下建筑垃圾CT微观特性分析

4.1 CT扫描概述

4.2 CT试验方案

4.3 建筑垃圾微观形态分布

4.4 建筑垃圾微观冻融特性分析

4.5 微观孔隙率与宏观力学现象分析

4.6 本章小结

结论与展望

进一步研究建议

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢