钢渣透水混凝土在轻交通路面结构中的应用研究

论文摘要

钢渣是炼钢工业中用石灰提取杂质而生成的大量固态废弃物,钢渣作为一种工业废料,其再生利用有利于环境综合治理,是可持续发展战略的重要内容。因此,钢渣资源的再生利用有利于减少环境污染,减少占用耕地,对保护环境具有重要作用。透水生态混凝土是一种新型环保性混凝土,它具有较大的孔隙率,能将雨水迅速渗入地表,具有较高的强度和良好的透水性。其在城市建设中的应用可以提高汽车行驶的安全性和舒适性,减少雨天打滑、眩光、减少城市内涝、调节地表温度、吸收噪声、缓解城市“热岛效应”。通过对钢渣的化学成分、力学性能以及稳定性能的分析,研究钢渣用于道路路面材料的可行性。本文的主要研究内容是:成型方法对透水性混凝土性能的影响、钢渣透水性混凝土性能影响因素及性能变化规律研究、钢渣透水性混凝土孔结构与混凝土透水性及强度的关系研究、透水混凝土宏观和微观结构分析、钢渣透水混凝土配合比优化设计。通过研究不同水胶比、集浆比以及集料的粒径对透水混凝土强度和透水性的影响规律;应用ansys结构分析,对钢渣透水混凝土路面进行力学分析。通过透水混凝土性能的研究,提出孔隙率15%~20%、透水系数10 mm/s以上、抗折强度4.0MPa以上的生态透水性混凝土路面材料配合比设计,能够满足轻交通路面力学性能要求。本文以陈化钢渣为集料,研究钢渣透水混凝土的路用性能及影响因素,提出钢渣透水混凝土配合比设计方法。基于钢渣透水混凝土的性能,进行钢渣透水混凝土路面结构设计,为钢渣透水混凝土路面的开发和利用提供依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 国内外钢渣再生利用现状
• 1.2 国内外透水混凝土的研究和应用概况
• 1.2.1 国外研究及进展
• 1.2.2 国内研究及进展
• 1.3 透水生态混凝土的性能优点
• 1.4 本课题研究的目的、内容和意义
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 研究内容及技术线路
• 1.4.3 研究意义
• 第二章 原材料的检测与试验方法
• 2.1 试验原材料
• 2.1.1 粗集料
• 2.1.2 水泥
• 2.1.3 减水剂
• 2.2 试验方法介绍
• 2.2.1 成型方法
• 2.2.2 试件养护
• 2.2.3 性能测试方法
• 第三章 透水性混凝土性能研究及配合比设计
• 3.1 概述
• 3.2 透水性混凝土性能研究
• 3.2.1 第一阶段试验
• 3.2.2 第二阶段试验
• 3.3 透水混凝土配合比设计
• 3.3.1 原材料质量控制
• 3.3.2 透水性混凝土的设计要求
• 3.3.3 确定设计参数
• 3.3.4 配合比计算
• 3.4 本章小结
• 第四章 钢渣透水混凝土的微观机理分析
• 4.1 透水性水泥混凝土的结构特征
• 4.2 透水性水泥混凝土的强度形成及微观机理
• 4.3 透水性混凝土的破坏机理
• 4.4 提高透水混凝土强度的措施
• 第五章 透水性混凝土路面结构设计研究
• 5.1 透水混凝土路面对各结构层的要求
• 5.1.1 面层透水混凝土
• 5.1.2 基层
• 5.1.3 垫层
• 5.2 透水路面结构层组合形式
• 5.3 设计参数、设计标准和设计步骤
• 5.3.1 设计标准
• 5.3.2 设计参数
• 5.3.3 设计步骤
• 5.4 厚度设计计算实例
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 在校期间发表的论著及取得的科研成果