生活垃圾焚烧炉渣作为道路基层材料的耐久性能评价

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随着当今社会的快速发展,生活垃圾越来越多,而垃圾处理场地是有限的,因此生活垃圾的减量化处理成为当今人们关注的焦点。生活垃圾焚烧炉渣(简称MSWI)是生活垃圾焚烧处理后的主要产物之一,它含有部分具有胶凝活性的成分,将MSWI用于基层水泥土或渣土中可以达到强化材料强度和提高材料稳定性的作用。在以往的研究中讨论了MSWI作为路基材料的适用性、变形性质及对周边环境的影响等方面。但是对于MSWI用于道路基层材料的耐久性能,目前的研究很少,针对这一问题,本文进行了以下几个方面的工作。首先,通过物理试验、静力学试验得到了掺入MSWI的混合土的物理力学性质,进而分析了MSWI的掺入对混合土的物理力学性质的影响;然后,根据研究的目的进行了动三轴试验,主要包括动变形试验和疲劳破坏试验。研究了土在循环周期荷载作用的回弹模量MR、阻尼比λ的变化规律,从变形性质、能量耗散、疲劳寿命三个角度分析了掺入MSWI的混合土在循环周期荷载作用下的变化规律,同时与原料土和水泥土进行比较,分析土体的耐久性能;最后,在试验的基础上,利用损伤力学的方法建立了材料的损伤演化方程,并得到了材料的损伤本构模型,进而评价了掺入MSWI的混合土的耐久性能。
摘要第6-7页
Abstract第7页
第一章 绪论第12-17页
    1.1 研究背景第12页
    1.2 国内外研究现状第12-14页
    1.3 存在的主要问题第14-15页
    1.4 研究的主要内容及意义第15-17页
        1.4.1 研究的主要内容第15页
        1.4.2 研究的目的及意义第15-17页
第二章 试验方法第17-26页
    2.1 概述第17页
    2.2 试验流程第17-18页
    2.3 试验材料及配合设计第18页
        2.3.1 试验材料第18页
        2.3.2 配合设计第18页
    2.4 物理试验第18-20页
        2.4.1 颗粒级配试验第18-19页
        2.4.2 界限含水率试验和比重试验第19页
        2.4.3 重型击实试验第19-20页
    2.5 静力学试验第20-22页
        2.5.1 无侧限抗压强度试验第20-21页
        2.5.2 静三轴试验第21-22页
    2.6 动三轴试验第22-25页
        2.6.1 动三轴试验应力水平的设置第22-23页
        2.6.2 动三轴试验试验方法第23-25页
    2.7 本章小结第25-26页
第三章 基本物性及静力学特性第26-34页
    3.1 概述第26页
    3.2 原料土和混合土的基本物性第26-29页
        3.2.1 最大干密度和最优含水量第26-27页
        3.2.2 土粒密度第27-28页
        3.2.3 塑性指数第28页
        3.2.4 颗粒级配曲线第28-29页
    3.3 无侧限抗压强度及割线模量第29-31页
        3.3.1 无侧限抗压强度第29-30页
        3.3.2 割线模量第30-31页
    3.4 抗剪强度指标第31-33页
    3.5 本章小结第33-34页
第四章 MSWI作为道路基层材料的动力特性研究第34-49页
    4.1 概述第34页
    4.2 MSWI在循环周期荷载作用下的回弹模量第34-43页
        4.2.1 土基回弹模量概念及应用第34-35页
        4.2.2 循环周期荷载作用下的回弹模量特性第35-38页
        4.2.3 回弹模量的应力状态相关性第38-42页
        4.2.4 MSWI掺入量对回弹模量的影响第42-43页
    4.3 动力特性与静力特性的相关性分析第43-45页
        4.3.1 动力荷载对土体强度的影响第43-44页
        4.3.2 回弹模量与割线模量的相关性第44-45页
    4.4 循环荷载作用下的阻尼比第45-48页
        4.4.1 阻尼比的概念及应用第45-46页
        4.4.2 阻尼比特性第46-48页
    4.5 本章小结第48-49页
第五章 循环周期荷载作用下的变形特性及耐久性评价第49-70页
    5.1 概述第49页
    5.2 MSWI循环周期荷载作用下的变形特性第49-56页
        5.2.1 累积塑性变形第49-53页
        5.2.2 总变形及弹性变形第53-56页
    5.3 考虑不同因素对变形特性的影响第56-58页
        5.3.1 应力状态影响第56-57页
        5.3.2 炉渣掺入量影响第57-58页
    5.4 基于能量损失概念的耐久性评价第58-64页
        5.4.1 塑性能量耗散评价第58-60页
        5.4.2 根据滞回曲线分析土体的耐久性能第60-64页
    5.5 基于疲劳寿命概念的耐久性能评价第64-68页
        5.5.1 疲劳寿命曲线的概念及应用第64-65页
        5.5.2 疲劳寿命曲线的分析及耐久性评价第65-68页
        5.5.3 影响因素分析第68页
    5.6 本章小结第68-70页
第六章 基于损伤力学的材料耐久性能评价第70-80页
    6.1 概述第70页
    6.2 损伤力学在岩土材料耐久性评价中的应用第70-72页
    6.3 损伤演化方程的建立第72-74页
        6.3.1 损伤研究的方法第72页
        6.3.2 损伤演化方程的建立第72-74页
    6.4 损伤本构模型第74-77页
    6.5 以损伤为基础分析土体的耐久性能第77-79页
    6.6 本章小结第79-80页
第七章 结论与展望第80-82页
    7.1 结论第80-81页
    7.2 展望第81-82页
参考文献第82-85页
致谢第85-86页
作者简历第86页
攻读硕士学位期间论文发表情况第86页
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