隨著“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略不斷推進(jìn),世界各地對(duì)海洋島礁的開發(fā)和建設(shè)力度也逐步增大。在海島上建設(shè)施工時(shí),用于筑路的砂礫材料稀缺,一般需要從港口進(jìn)行運(yùn)輸采集,這樣不僅耗時(shí)耗力,而且影響正常施工進(jìn)行。島礁上含有豐富的珊瑚砂資源,可以被用來填筑路面基層,但珊瑚砂材料本身較脆、吸水率較大,在道路工程應(yīng)用過程中存在路面基層易開裂、強(qiáng)度不足等問題。因此按照島礁珊瑚砂工程需求特點(diǎn),開展水泥穩(wěn)定珊瑚砂配合比設(shè)計(jì)、力學(xué)特性及微觀結(jié)構(gòu)、收縮性能和路用性能研究,研究成果對(duì)珊瑚砂合理用于路面基層,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,降低工程造價(jià),具有重大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。論文首先對(duì)珊瑚砂材料的礦物成分和微觀結(jié)構(gòu)等性質(zhì)進(jìn)行研究分析。然后通過室內(nèi)試驗(yàn),確定水泥穩(wěn)定珊瑚砂混合料配合比,并對(duì)珊瑚砂破碎形態(tài)進(jìn)行分析,掌握水泥穩(wěn)定珊瑚砂混合料受壓破壞機(jī)理;其次對(duì)海水拌合養(yǎng)護(hù)水泥穩(wěn)定珊瑚砂混合料性能進(jìn)行研究,通過分析水泥穩(wěn)定珊瑚砂混合料水化產(chǎn)物、微觀孔隙、顆粒界面微結(jié)構(gòu)等特征,闡明宏觀性能與微觀結(jié)構(gòu)關(guān)系;最后,研究混凝土膨脹劑對(duì)水泥穩(wěn)定珊瑚砂混合料收縮特性影響規(guī)律,并從力學(xué)特性、水穩(wěn)定性、沖刷性能等方面對(duì)水泥穩(wěn)定珊瑚砂混合料路用性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。研究結(jié)果表明:當(dāng)水泥用量為7%時(shí),水泥穩(wěn)定珊瑚砂混合料強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)3MPa~5MPa要求,此時(shí)混合料整體表現(xiàn)出脆性破壞特征,裂縫貫穿于珊瑚骨料;海水拌合養(yǎng)護(hù)提高了水泥穩(wěn)定珊瑚砂早期強(qiáng)度,延緩了中期強(qiáng)度發(fā)展速率,但對(duì)后期強(qiáng)度影響較小;按照水泥用量為6%、FQY膨脹劑用量為8%設(shè)計(jì)的水泥穩(wěn)定珊瑚砂混合料,其強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求、抗裂性較好、平均收縮系數(shù)與7%水泥用量未摻早強(qiáng)劑相比降低32.3%。水泥穩(wěn)定珊瑚砂混合料強(qiáng)度和剛度隨齡期增加逐步增大,軟化系數(shù)大于0.9,水穩(wěn)定性較好,滿足島礁路面基層路用性能要求。
【學(xué)位單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U414
【部分圖文】：

10 20 30 40 50 60 700200 I2θ/(°)圖2.1 珊瑚砂礦物成分分析 2.2 和圖 2.1 中分析得出，碳酸鈣具有明顯的衍射峰，而其它化合物在弱。珊瑚砂的主要礦物組成為為文石和高鎂方解石，碳酸鹽含量達(dá)到 96珊瑚砂顆粒形貌砂顆粒形貌會(huì)對(duì)水泥穩(wěn)定珊瑚砂性能產(chǎn)生一定影響，通過采集珊瑚砂顆形貌分析，并確定各種成分占比，具體結(jié)果見圖 2.2。普通砂顆粒形貌

其中，塊狀與棒狀結(jié)構(gòu)較致密，完整性強(qiáng)，紡錘狀次之，片狀結(jié)構(gòu)多為貝殼碎屑，籠狀結(jié)夠內(nèi)部多孔，強(qiáng)度較小，完整性較差。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)其中前三者組分含量約在25%上，片狀和籠狀占大約 15%，粒狀占 60%。從圖 2.3 看出普通砂顆粒形貌主要有塊狀、粒狀以及較少的棒狀和厚片狀，顆粒較珊瑚砂密實(shí)，無孔隙。（3）微觀形貌采用 Hitachi 公司生產(chǎn)的 S-4800 型冷場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡 SEM 觀查珊瑚砂碎屑及普通砂微觀形貌，測(cè)試結(jié)果見圖 2.4。圖 2.4（a）和（b）為珊瑚砂，（c）和（d）為普通砂微觀形貌。從圖 2.3（a）和（b）中可以看到珊瑚砂表面較粗糙，凹凸不平、多孔隙、且整體表面附著大量細(xì)微顆粒，珊瑚砂整體呈層狀與籠狀結(jié)構(gòu)。（a） （b）

圖 2.3 普通砂顆粒形態(tài)從圖 2.2 可以看出，珊瑚砂顆粒形狀基本有六類；紡錘狀、塊狀、棒狀、片狀、籠狀。其中，塊狀與棒狀結(jié)構(gòu)較致密，完整性強(qiáng)，紡錘狀次之，片狀結(jié)構(gòu)多為貝，籠狀結(jié)夠內(nèi)部多孔，強(qiáng)度較小，完整性較差。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)其中前三者組分含量約上，片狀和籠狀占大約 15%，粒狀占 60%。從圖 2.3 看出普通砂顆粒形貌主要有粒狀以及較少的棒狀和厚片狀，顆粒較珊瑚砂密實(shí)，無孔隙。（3）微觀形貌采用 Hitachi 公司生產(chǎn)的 S-4800 型冷場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡 SEM 觀查珊瑚砂碎屑及普觀形貌，測(cè)試結(jié)果見圖 2.4。（a） （b）
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2849013