纤维对水泥稳定再生骨料基层材料的性能影响研究开题报告

1. 研究目的与意义

1.研究背景

对于再生骨料的研究主要是基于现代建设更新换代过程中产生的废弃建筑垃圾。我国高速公路从上世纪80年代末逐步开始建设，经过30多年的持续飞速发展，高速公路建设的整体水平获得了历史性飞越。2011年中国新建公路里程比上一年增加了7.14万公里，而且其中有1.1万公里是新建高速公路。2012年底我国公路总里程为423.75万公里，与上年同期相比增加了3.09%，其中高速公路里程为9.62万公里，比上年末增加了11.75%。《交通运输“十二五”发展规划》规定，在这期间约6.2万亿元建设投资用于我国的交通运输和公路建设，比上个五年期间总投资增长了1.98万亿元，而这其中一大部分的投资将用于公路建设^[1]。而在飞速发展的背后是大量的建筑垃圾大量堆积，找不到合适的处理方法。目前，我国各种建筑活动导致的建筑垃圾总量高达 2.4×109t。建筑垃圾占用大量土地的同时会造成严重的土壤污染，建筑垃圾将占用社会 40%～50%的能耗^[2]。面对如此严重的污染和空间问题大量学者投入到再生建筑垃圾的的利用问题。

2.研究目的及意义

2. 研究内容和预期目标

（1）原材料的基本性能分析和级配设计。本课题通过对公司所处理完的三种再生骨料（再生粗石子、再生瓜子片和再生石粉）和天然石子进行原材料性能分析，通过筛分数据进行级配设计使其满足c-b-3标准。对工地使用的三种新料（石粉、粗石子、中石子）进行原材料性能测试，进行级配设计，同样满c-b-3使用标准。

（2）确定最佳级配。在设计的各种级配中通过击实试验确定其最佳含水率和最大干密度，对各级配进行无侧限抗压强度测试，选出最佳性能的级配下的最佳含水量和水泥含量

（3）在最佳级配中掺入纤维。分别在其中掺入不同含量的聚丙烯纤维和玄武岩纤维，构成同一纤维种类下不同掺量的影响因素，相同掺量不同种类的影响因素。测量其7d无侧限抗压强度，比较纤维是否对其强度有影响，掺量是否有影响；测试其7d干缩性能，得到其干燥收缩的数据，比较纤维种类与掺量对抗收缩能力的影响。再生骨料抗收缩能力差是再生骨料再利用的突出问题，本文通过添加纤维和外加剂的方法来抵抗收缩变形，使其可以应用于实际当中；抗疲劳能力是为了测试产品材料的抵抗疲劳疲坏的能力，并在试验过程中观察材料产生局部的永久性损伤和裂纹现象。比较纤维掺量对再生料试件的各性能影响因素。

3. 研究的方法与步骤

（1）原材料性能测试。对三种再生骨料（再生粗石子、再生瓜子片和再生石粉）、天然石子和三种天然新料（石粉、粗石子、中石子）进行原材料性能分析。包括其压碎值、表观密度、堆积密度、、含泥量、含水率、筛分值、压碎值。对原材料进行xrd测试，确定材料中物质组成。对po42.5缓凝水泥进行基础性能测试。

（2）级配设计。根据筛分值在满足c-b-3的标准进行级配设计，得到三种可行的级配。三种级配设计方案分别对应再生骨料含量60%、80%、100%。三种级配曲线都满足条件且贴合曲线下限。

（3）确定最佳级配。对三种级配进行击实试验，确定各自的最大干密度和最佳含水量，对各级配下三种水泥含量（4%、4.5%、5%）制作七个圆柱试件，进行无侧限抗压强度测试。制作完成的试件需要在标准养护条件（20℃，相对湿度95%以上）养护六天，第七天浸水养护，然后可以测量其无侧限抗压强度（标准参考jtg-e51-2009）。

4. 参考文献

[1]陈玉娇.玄武岩纤维半刚性基层公路项目全寿命周期经济分析与研究[d].中国海洋大学，2014.

[2]李诺,肖力光.建筑垃圾再生利用的研究[j].吉林建筑大学学报,2016,33(5):31-34.

[3]黄昕.水泥稳定建筑垃圾再生材料用于道路基层的性能[j].清洗世界,2020,36(08):58-59 61.

5. 计划与进度安排

第一~二周：阅读有关论文内容的文献。搜集文献，寻找合适的外文文献并进行翻译

第三周：根据搜集的文献编写文献综述，总结实验方案，了解自己实验内容，确定实验所需设备器材。

第四周：准备实验材料，确定实验具体需要进行的内容。做好初期实验计划。翻译外文文献，提交外文文献翻译初稿。