學科專業(yè)：材料學
授予學位：工學碩士
學位授予單位：xx理工大學
學位年度： 2006年
水泥穩(wěn)定碎石的抗裂性差以及二灰穩(wěn)定碎石的早期強度低、施工工藝復(fù)雜等問題已經(jīng)嚴重影響到我國公路建設(shè)的質(zhì)量。水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石是一種新近提出的路面基層材料，其具備了水泥穩(wěn)定類和二灰穩(wěn)定類材料的優(yōu)點，并摒棄了兩者的缺點，具有很好的技術(shù)性能。但目前對于該種材料的研究還不夠充分、系統(tǒng)，缺乏有針對性的技術(shù)標準與規(guī)范，因此嚴重制約了該種材料的推廣與應(yīng)用。本文試圖通過對材料強度的影響因素、力學性能、配合比設(shè)計方法等方面的研究，為水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石材料的進一步推廣與應(yīng)用提供可靠的理論依據(jù)。
本文系統(tǒng)研究了粉煤灰摻量與品質(zhì)、水泥劑量、集料級配等因素對材料強度的影響。研究認為粉煤灰摻量為10％時，材料的早強存在一個峰值。且材料的強度與粉煤灰活度指標具有很好的相關(guān)性。粉煤灰處于最佳摻量時，通過粉煤灰的填充、活性等作用，使材料在達到相同強度等級，水泥劑量降低0．5-1％；并且對集料級配具有更好的適應(yīng)性能且能使集料4．75mm以下通過率降低至30％左右；而且能有效提高材料的強度增長率，90d強度增長率高達385％左右；同時，降低回彈模量16％左右，對材料的抗裂性能有顯著的改善作用。
同時，本文還通過試驗研究了體積設(shè)計方法，并確定采用集料的搗實密度作為設(shè)計參數(shù)，對水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石材料進行了配合比設(shè)計并進行了強度驗證。認為體積法完全可以進行包括水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石在內(nèi)的半剛性路面基層材料的配合比設(shè)計。
此外，本文還通過研究不同S03含量的水泥對膠砂試塊、水泥粉煤灰結(jié)合料以及水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石材料的強度性能的影響，探討S03在不同材料體系中的作用。認為在水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石材料中，不使材料結(jié)構(gòu)破壞和性能變壞的最大S03含量可以達到5％，并通過膠凝性以及孔結(jié)構(gòu)的改善予以解釋。
通過對三種典型基層材料的LCA對比分析以及工程應(yīng)用研究，對該種材料的環(huán)保性能、旌工工藝、應(yīng)用效果以及經(jīng)濟效益進行了研究。表明，該種材料是一種性能良好、經(jīng)濟效益明顯且易于推廣的環(huán)保型路面基層材料。
