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攀钢高炉渣的地基土性质及热物理特性试验研究

作　者: 李建云
导　师: 程赫明
学　校: 昆明理工大学
专　业: 工程力学
关键词: 胶结炉渣微观结构地基土性质热物理特性试验
分类号: TU411
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

论文研究工作结合攀钢高炉渣高温碳化生产碳化渣中试线工程实际,以渣场地基核心部分-胶结炉渣为研究对象,综合运用土力学、传热学、材料科学、矿物学等多学科的试验手段,探明了建设工程地基的温度场,对胶结炉渣的微观结构、矿物成分、地基土特性、强度特性(考虑温度因素)、热物理学性质等进行了试验研究。在总结攀钢炉渣地基土特性前期研究资料的基础上,对论文研究工作进行归纳。研究工作表明：1、胶结炉渣接近固体孔隙材料,不宜用属散体颗粒的土体指标来进行评定,在试验方法上需要进行调整；2、水对胶结炉渣的影响主要体现在与渣体发生水化反应,水作用下渣体的膨胀率、膨胀力和收缩率较小。3、渣体仍具有一定活性并能发生水化反应,反应热构成了地基热源。4、渣体具有一定的抗压强度,不同位置渣体的差异性较大,试验结果针对性较强。5、渣体的热膨胀系数接近或略低于混凝土的热膨胀系数,由于渣体的弹性模量高,由此温度变化产生的热应力不可忽视。6、胶结炉渣层仍处于风化作用下,物理风化、化学风化对渣体的物理力学性质有影响。7、三氧化硫、氯离子、现场测温及PH值等测试表明胶结炉渣层环境对混凝土的养护和耐久性的影响较小。与其他炉渣地基土特性研究比较,本论文认为胶结炉渣的微观结构接近固体孔隙材料,渣层温度场的内热源是胶结炉渣的化学反应热,部分土工试验方法用于胶结炉渣的地基土性质测定需进行调整。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章. 绪论  9-32
  1.1 建设工程的前期研究基础  10-17
    1.1.1 建筑物工程性质  10
    1.1.2 场地气象及水文情况  10-11
    1.1.3 地质构造及地震  11-12
    1.1.4 场地位置及地形地貌  12-13
    1.1.5 不良地质作用  13-14
    1.1.6 地层岩性构成  14-16
    1.1.7 小结  16-17
  1.2 高炉渣概况  17-22
    1.2.1 高炉渣的形成及其基本组成  17-19
    1.2.2 高炉渣综合利用现状  19-22
    1.2.3 小结  22
  1.3 研究现状、内容及意义  22-27
    1.3.1 研究现状  22-24
    1.3.2 研究内容  24-26
    1.3.3 研究意义  26-27
  1.4 现场取样点及代表试样  27-32
第二章. 胶结炉渣的微观结构及矿物组成  32-58
  2.1 胶结炉渣的微观结构  32-42
    2.1.1 扫描电子显微镜简介  32-34
    2.1.2 胶结炉渣的表面形貌  34-42
  2.2 胶结炉渣的矿物组成  42-50
    2.2.1 反光偏光显微镜简介  42
    2.2.2 胶结炉渣的矿物反偏光鉴定结果  42-50
  2.3 X射线衍射相成分与含量分析(XRD)  50-56
    2.3.1 X射线衍射分析简介  50
    2.3.2 胶结炉渣的XRD试验结果  50-56
  2.4 本章小结  56-58
第三章. 胶结炉渣的地基土性质试验研究  58-83
  3.1 颗粒分析试验  58-61
  3.2 击实试验  61-65
  3.3 膨胀率试验  65-68
  3.4 膨胀力试验  68-70
  3.5 收缩试验  70-73
  3.6 渗透试验  73-76
  3.7 PH值测定试验  76-77
  3.8 三氧化硫含量试验  77
  3.9 氯离子含量试验  77-78
  3.10 渣块弹性模量、泊松比及抗压强度  78-82
  3.11 本章小结  82-83
第四章. 胶结炉渣的热物理特性试验研究  83-106
  4.1 现场测量钻孔温度  83-86
  4.2 渣体热传导系数测定  86-87
  4.3 渣体比热容  87-89
  4.4 渣体溶解热  89
  4.5 渣块热线膨胀系数试验  89-104
  4.6 本章小结  104-106
第五章. 结论与展望  106-111
  5.1 结论  106-109
    5.1.1 与力相关的性质  106-108
    5.1.2 与变形相关的性质  108
    5.1.3 与耐久性相关的性质  108-109
  5.2 论文中存在的不足  109
  5.3 需要进一步深入的研究工作  109-111
致谢  111-112
参考文献  112-116
附录A 攻读硕士学位期间发表和完成的学术论文目录  116

攀钢高炉渣的地基土性质及热物理特性试验研究

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