透水炉渣沥青混合料的路用性能及环境安全性研究
发布时间：2022-01-05 01:31
传统沥青路面由于较差的透气性和透水性对道路交通和城市生态产生诸多不良影响;同时,对于逐年增长的城市生活垃圾焚烧炉渣,其相对落后的处置技术与现代城市发展的不匹配已渐凸显。在“海绵城市”建设和“十三五”生态环境保护政策的背景下,研发“环境友好型”新型建筑材料成为道路建设领域的研究热点。本研究将炉渣处置问题与透水沥青混合料技术相结合,研究炉渣集料资源化利用于透水沥青混合料的技术可行性、最佳实施方案与环境安全性,实现环境友好型透水炉渣沥青混合料技术与炉渣处置技术的创新。本文首先研究了不同粒径炉渣的理化性质和微观结构,确定其在透水沥青混合料中的具体替代粒径和替代率;其次,基于透水沥青混合料规范设计方法进行了PAC-13透水炉渣沥青混合料配合比设计,确定了透水炉渣沥青混合料使用4.759.5 mm、2.364.75 mm和0.0752.36 mm三种规格炉渣集料分别在替代率为10%、20%、30%、50%和70%时的最佳沥青用量;然后采用规范方法研究了透水炉渣沥青混合料使用不同规格与不同替代率炉渣集料时,其水稳定性、高温稳定性、低温...
【文章来源】：南京林业大学江苏省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
炉渣筛分试验
13图2-2本研究用炉渣试样：（a）粒径分布，（b）炉渣外观Figure2-2MSWI-BAsamplesusedinthisproject:(a)particlesizedistribution;and(b)appearance（2）不同粒径炉渣元素组成特征由表2-7可知，不同粒径炉渣的元素组成大致相同，但主要元素的组成比例略有变化。总体而言，炉渣的主要组成元素为钙（Ca）、硅（Si）和铝（Al）三种，占炉渣总质量的70%以上；其次是氯（Cl）、铁（Fe）、硫（S）、镁（mg）、磷（P）、钛（Ti）、钾（K）、钠（Na）和锌（Zn），约占27%~29%；含量最低的是金属元素，包括铜（Cu）、铬（Cr）、铅（Pb）、锶（Sr）、钡（Ba），约占0.3%~1.3%。需要注意的是，炉渣中含有较多的Zn、Cu、Cr、Pb等重金属，约占炉渣总质量的0.7%~2.2%，存在影响环境的潜在可能。表2-7三种不同粒径的生活垃圾焚烧炉渣的元素组成Table2-7ElementalcompositionsofMSWI-BAwiththreeparticlesizes元素质量百分比(%)4.75~9.5mm2.36~4.75mm0.075~2.36mmCa43.9744.5651.55Si19.6017.2712.85Al8.828.656.94Cl5.674.884.78Fe4.775.655.92S3.613.494.49Mg2.612.442.26P2.233.902.66Ti1.631.651.98K2.532.462.16Na3.222.141.59Zn0.481.921.32
14元素质量百分比(%)4.75~9.5mm2.36~4.75mm0.075~2.36mmCa43.9744.5651.55Si19.6017.2712.85Al8.828.656.94Cl5.674.884.78Fe4.775.655.92S3.613.494.49Cu0.100.120.22Cr0.100.130.17Pb0.030.030.19Sr0.040.080.12Ba0.440.410.60Total99.8599.7899.80注：本表中列出的17种元素是生活垃圾焚烧炉渣中的主要元素，占总质量的99.7%以上；但XRF实际检测到有26种元素，表中未一一列出。综上，炉渣的基本组成元素是Ca、Si和Al，与道路建设中常用的天然矿质集料非常接近；但因含一定量重金属，若不经预处理将其直接用于道路建设，这些重金属的浸出会对周围土壤、地表水和地下水造成影响，因此必要的预处理环节，例如天然风干和老化等，对于有效降低某些重金属的迁移非常必要[60]。图2-3主要组成元素含量与炉渣粒径的关系Figure2-3RelationshipbetweenthemainelementsandMSWI-BAparticlesize此外，本节进一步研究了炉渣中主要组成元素（Ca、Si、Al）与炉渣粒径之间的相关
【参考文献】：
期刊论文
[1]水泥稳定炉渣碎石基层环境安全性的试验研究[J]. 朱亚婷,赵曜,赵尘. 硅酸盐通报. 2018(10)
[2]透水沥青混合料透水特性及路用性能研究[J]. 徐洪跃. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2018(06)
[3]钙矾石的形成与作用[J]. 钱觉时,余金城,孙化强,马英. 硅酸盐学报. 2017(11)
[4]透水性沥青混合料的试验及应用研究[J]. 黄鑫. 交通科技. 2017(04)
[5]多孔路面材料与厚度对地表径流的净化效能[J]. 蒋玮,袁东东,肖晶晶,王振军. 江苏大学学报(自然科学版). 2017(02)
[6]城市生活垃圾焚烧灰渣的资源化利用思考[J]. 丁晴烨. 资源节约与环保. 2016(06)
[7]海绵城市理念在城市道路工程中的应用[J]. 杜中华. 工程建设与设计. 2016(03)
[8]生活垃圾焚烧炉渣沥青混合料的耐久性能[J]. 刘栋,李立寒,杨昆. 同济大学学报(自然科学版). 2016(01)
[9]排水性沥青混合料最佳油石比确定方法[J]. 付建红. 公路工程. 2015(04)
[10]海绵城市在现代城市建设中的应用研究[J]. 周迪. 安徽农业科学. 2015(16)
博士论文
[1]纤维沥青胶浆及其混合料路用性能研究[D]. 吴萌萌.中国石油大学(华东) 2015
[2]透水性沥青路面对路面径流中重金属的控制机理研究[D]. 赵曜.南京林业大学 2014
硕士论文
[1]空隙特征对透水沥青面层去除径流中铅离子的影响机制研究[D]. 佟蕾.南京林业大学 2017
[2]基于多孔沥青混合料强度特性的透排水路面结构设计[D]. 吴江涛.东南大学 2017
[3]大粒径透水性沥青混合料组成设计及路用性能研究[D]. 邬俊峰.武汉工程大学 2014
[4]城市道路透水性沥青路面结构研究[D]. 余丽.湖南大学 2013
[5]透水性沥青混合料组成设计及性能研究[D]. 邢明亮.长安大学 2007
[6]石灰等添加剂改善沥青混合料的水稳定性[D]. 刘涛.湖南大学 2006
本文编号：3569459
【文章来源】：南京林业大学江苏省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
炉渣筛分试验
13图2-2本研究用炉渣试样：（a）粒径分布，（b）炉渣外观Figure2-2MSWI-BAsamplesusedinthisproject:(a)particlesizedistribution;and(b)appearance（2）不同粒径炉渣元素组成特征由表2-7可知，不同粒径炉渣的元素组成大致相同，但主要元素的组成比例略有变化。总体而言，炉渣的主要组成元素为钙（Ca）、硅（Si）和铝（Al）三种，占炉渣总质量的70%以上；其次是氯（Cl）、铁（Fe）、硫（S）、镁（mg）、磷（P）、钛（Ti）、钾（K）、钠（Na）和锌（Zn），约占27%~29%；含量最低的是金属元素，包括铜（Cu）、铬（Cr）、铅（Pb）、锶（Sr）、钡（Ba），约占0.3%~1.3%。需要注意的是，炉渣中含有较多的Zn、Cu、Cr、Pb等重金属，约占炉渣总质量的0.7%~2.2%，存在影响环境的潜在可能。表2-7三种不同粒径的生活垃圾焚烧炉渣的元素组成Table2-7ElementalcompositionsofMSWI-BAwiththreeparticlesizes元素质量百分比(%)4.75~9.5mm2.36~4.75mm0.075~2.36mmCa43.9744.5651.55Si19.6017.2712.85Al8.828.656.94Cl5.674.884.78Fe4.775.655.92S3.613.494.49Mg2.612.442.26P2.233.902.66Ti1.631.651.98K2.532.462.16Na3.222.141.59Zn0.481.921.32
14元素质量百分比(%)4.75~9.5mm2.36~4.75mm0.075~2.36mmCa43.9744.5651.55Si19.6017.2712.85Al8.828.656.94Cl5.674.884.78Fe4.775.655.92S3.613.494.49Cu0.100.120.22Cr0.100.130.17Pb0.030.030.19Sr0.040.080.12Ba0.440.410.60Total99.8599.7899.80注：本表中列出的17种元素是生活垃圾焚烧炉渣中的主要元素，占总质量的99.7%以上；但XRF实际检测到有26种元素，表中未一一列出。综上，炉渣的基本组成元素是Ca、Si和Al，与道路建设中常用的天然矿质集料非常接近；但因含一定量重金属，若不经预处理将其直接用于道路建设，这些重金属的浸出会对周围土壤、地表水和地下水造成影响，因此必要的预处理环节，例如天然风干和老化等，对于有效降低某些重金属的迁移非常必要[60]。图2-3主要组成元素含量与炉渣粒径的关系Figure2-3RelationshipbetweenthemainelementsandMSWI-BAparticlesize此外，本节进一步研究了炉渣中主要组成元素（Ca、Si、Al）与炉渣粒径之间的相关
【参考文献】：
期刊论文
[1]水泥稳定炉渣碎石基层环境安全性的试验研究[J]. 朱亚婷,赵曜,赵尘. 硅酸盐通报. 2018(10)
[2]透水沥青混合料透水特性及路用性能研究[J]. 徐洪跃. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2018(06)
[3]钙矾石的形成与作用[J]. 钱觉时,余金城,孙化强,马英. 硅酸盐学报. 2017(11)
[4]透水性沥青混合料的试验及应用研究[J]. 黄鑫. 交通科技. 2017(04)
[5]多孔路面材料与厚度对地表径流的净化效能[J]. 蒋玮,袁东东,肖晶晶,王振军. 江苏大学学报(自然科学版). 2017(02)
[6]城市生活垃圾焚烧灰渣的资源化利用思考[J]. 丁晴烨. 资源节约与环保. 2016(06)
[7]海绵城市理念在城市道路工程中的应用[J]. 杜中华. 工程建设与设计. 2016(03)
[8]生活垃圾焚烧炉渣沥青混合料的耐久性能[J]. 刘栋,李立寒,杨昆. 同济大学学报(自然科学版). 2016(01)
[9]排水性沥青混合料最佳油石比确定方法[J]. 付建红. 公路工程. 2015(04)
[10]海绵城市在现代城市建设中的应用研究[J]. 周迪. 安徽农业科学. 2015(16)
博士论文
[1]纤维沥青胶浆及其混合料路用性能研究[D]. 吴萌萌.中国石油大学(华东) 2015
[2]透水性沥青路面对路面径流中重金属的控制机理研究[D]. 赵曜.南京林业大学 2014
硕士论文
[1]空隙特征对透水沥青面层去除径流中铅离子的影响机制研究[D]. 佟蕾.南京林业大学 2017
[2]基于多孔沥青混合料强度特性的透排水路面结构设计[D]. 吴江涛.东南大学 2017
[3]大粒径透水性沥青混合料组成设计及路用性能研究[D]. 邬俊峰.武汉工程大学 2014
[4]城市道路透水性沥青路面结构研究[D]. 余丽.湖南大学 2013
[5]透水性沥青混合料组成设计及性能研究[D]. 邢明亮.长安大学 2007
[6]石灰等添加剂改善沥青混合料的水稳定性[D]. 刘涛.湖南大学 2006
本文编号：3569459
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