建筑垃圾再生骨料改良黄土的抗剪强度特性研究

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1、分类号：TU432单位代码：10110学号：S1508087中北大学全日制工程硕士学位论文建筑垃圾再生骨料改良黄土的抗剪强度特性研究硕士研究生蔡乔校内指导教师李建军校外指导教师张军龙所在领域建筑与土木工程2018年5月29日图书分类号TU432密级非密注1UDC624.1全日制工程硕士学位论文建筑垃圾再生骨料改良黄土的抗剪强度特性研究蔡乔校内指导教师（姓名、职称）李建军（副教授）校外指导教师（姓名、职称）张军龙（副研究员）申请学位级别工程硕士所在领域（研究方向）建筑与土木工程（岩土工程）论文提交日期20

2、18年4月1日论文答辩日期2018年5月29日学位授予日期年月日论文评阅人韩云山教授刘元珍教授答辩委员会主席白晓红教授2018年5月29日中北大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文

3、的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：中北大学学位论文建筑垃圾再生骨料改良黄土的抗剪强度特性研究摘要随着我国城市化进程的加快，北方黄土地区城市大规模拆迁改造产生了大量的建筑垃圾，进而导致环境的污染和空间资源的浪费。造成这一现象的

4、主要原因是缺乏完备的建筑垃圾管理制度，没有既经济又科学的处置手段。与此同时，西部大开发需要大量的基础设施建设，比如修路、筑桥。而公路路基的填筑要消耗大量的填料，如果完全采用纯土填筑，不仅要摧毁仅有的耕地资源，而且这样的路基难以达到设计强度。合理回收利用建筑垃圾，不仅能解决环境问题，更重要的是实现资源的再生利用，也避免了石料资源的浪费。大量的研究表明，建筑垃圾经过一定的工艺流程处理可被再生利用。因此，开展对黄土和建筑垃圾结合形成的混合体抗剪强度的特性研究具有重要的工程意义和社会价值。本文将建筑垃圾中的粘土

5、砖和混凝土经过处理后作为骨料，与黄土形成黄固混合体，通过土工试验得到黄土和骨料的基本物理力学指标。然后，制定了具体的试验方案，进行室内直剪试验，并对掺入再生骨料的比例、粒径、法向应力等试验参数进行了研究。最后，使用FLAC3D软件进行数值模拟，并结合直剪试验数据作了对比分析。主要成果如下：1）当法向应力分别为50kPa、100kPa和200kPa时，随着掺入黄土中的再生骨料的比例和粒径的改变，混合体的剪应力-剪切位移曲线发展趋势一致。混合体在剪切过程中，初始表现为近似线性，这一过程中剪应力迅速增长直至峰

6、值，接着出现明显的下降段，最后由于残余应力作用使其保持稳定的速率缓慢下降。整个过程可以分成以下三个阶段：压缩屈服阶段、剪切破坏阶段和残余应力阶段。2）将再生骨料掺入黄土中能够提高其抗剪性。随着掺入再生骨料含量的增加，混合体的抗剪强度不断增大，且黏聚力和内摩擦角的变化均是先增大后减小；随着再生骨料的粒径变化，混合体的抗剪强度也不断增大，此时黏聚力和内摩擦角的变化仍是先增大后减小，且内摩擦角的变化趋势更明显。中北大学学位论文3）黄土的抗剪性因加入再生骨料的含量和粒径变化而变化。当加入粘土砖骨料时，黄固比为4

7、:6且骨料粒径为2.5～5mm，混合体的抗剪强度效果发挥最佳；当加入混凝土骨料时，黄固比为4.5:5.5且骨料粒径为5～10mm，混合体的抗剪性最好。4）法向应力分别为50kPa、100kPa和200kPa时，掺入粘土砖骨料的混合体抗剪强度相对于纯黄土依次提高了33.5%、34.8%和35.5%；掺入混凝土骨料的混合体抗剪强度相对于纯黄土依次提高了45.5%、62.9%和75.3%。5）FLAC3D软件的数值模拟结果与试验结果的曲线呈现的趋势一致，也验证了本文试验结果的合理性。关键词：建筑垃圾，再生骨料

8、，黄土，混合体，抗剪强度中北大学学位论文StudyonShearStrengthCharacteristicsofImprovedLoesswithRecycledAggregateofConstructionWasteAbstractWiththeaccelerationofurbanizationinChina,largescaleurbandemolitionandreconstructioninthenorthernloessreg