固废资源在公路工程中的应用

本书聚焦固体废弃物在公路工程中的综合利用，系统总结了煤矸石、粉煤灰、电石渣、铁尾矿、钢渣、CFB灰、建筑垃圾及废旧轮胎等固体废弃物的资源化利用;重点介绍了采用CFB灰、矿渣、钢渣、电石渣、铁尾矿粉等固废材料作为固化剂，优选配制流态固化土的资源化利用；对电石渣和粉煤灰复合稳定黄土路基资源化利用、建筑垃圾作为再生骨料资源化利用、废胎胶粉复合改性沥青混合料资源化利用等进行了专题研究；最后介绍具体固废在交通领域内资源化综合利用的工程案例，为推广固废规模化综合利用提供参考借鉴。 本书可供土木工程、交通、水利等领域技术人员使用，也可作为土木工程、交通运输工程类高校、科研院所等师生的技术参考书。

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第1章 绪论 001 1.1 固体废弃物的定义与分类 002 1.2 固废资源对环境造成的困扰 003 1.3 固体废弃物的综合利用现状 004 1.4 固体废弃物的关键核心技术进展 004 1.5 国外固废资源化利用产业的发展现状 006 1.6 我国固废资源化利用产业的发展现状 008 1.7 固体废弃物在公路工程中的综合利用现状 014 1.7.1 固体废弃物的类型 014 1.7.2 固体废弃物的应用 019 第2章 固体废弃物的基本特性 028 2.1 煤矸石 029 2.1.1 煤矸石颗粒组成 029 2.1.2 煤矸石岩石矿物组成 030 2.1.3 煤矸石的物理性质 031 2.1.4 煤矸石的化学组分 032 2.1.5 煤矸石微观结构 033 2.1.6 煤矸石利用现状 034 2.2 电石渣 036 2.2.1 基本物理性能 036 2.2.2 电石渣化学成分 037 2.2.3 电石渣钙镁含量分析 037 2.3 铁尾矿 039 2.3.1 尾矿的定义 039 2.3.2 铁尾矿的现状 039 2.3.3 我国不同地区矿山尾矿的特点 040 2.3.4 不同铁尾矿掺量的水稳碎石耐久特性 041 2.4 钢渣 047 2.4.1 基本特性 047 2.4.2 钢渣矿渣水泥中钢渣掺量的影响 051 2.4.3 钢渣的处理工艺 052 2.4.4 钢渣利用现状 053 2.5 CFB 灰 056 2.5.1 基本特性 056 2.5.2 CFB 灰利用难题 058 2.5.3 CFB 灰的综合利用 061 2.6 建筑垃圾 064 2.6.1 建筑垃圾定义 064 2.6.2 建筑垃圾分类与组成 065 2.6.3 建筑垃圾利用现状 068 2.7 废旧轮胎 070 2.7.1 废旧轮胎利用现状 070 2.7.2 废胎胶粉基本特性 076 2.8 旧沥青路面铣刨材料 078 2.8.1 铣刨的定义和分类 078 2.8.2 沥青路面的铣刨 079 2.8.3 旧沥青路面铣刨材料的性质 079 2.8.4 沥青路面铣刨的优点 081 第3章 固废流态固化土资源化利用 082 3.1 流态固化土特点 083 3.2 流态固化土固化机理 086 3.3 固化剂试验的原材料 089 3.4 固化剂优配试验 092 3.4.1 主要组分的优配试验 092 3.4.2 铁尾矿粉对比试验 093 3.4.3 固化剂优配试验结果 093 3.5 试验结果分析 096 3.5.1 铁尾矿粉适用性试验 096 3.5.2 自研固化剂的环保性检测 098 3.5.3 自研固化剂的水稳定性试验 099 3.5.4 自研固化剂综合性能对比试验 100 3.5.5 小结 103 3.6 工程应用经济和社会效益分析 103 3.6.1 施工便利性 104 3.6.2 经济与社会效益 104 3.6.3 展望 106 第4章 电石渣和粉煤灰的资源化利用 109 4.1 资源化利用的背景 110 4.2 材料性能分析 113 4.2.1 粉煤灰性能分析 113 4.2.2 电石渣性能分析 119 4.2.3 混合料配合比设计及性能分析 121 4.3 混合料的机理分析 132 4.3.1 XRD 检测与分析 133 4.3.2 IR 检测与分析 140 4.3.3 SEM 检测与分析 144 4.3.4 小结 147 第5章 铁尾矿的资源化利用 148 5.1 铁尾矿在路面基层中的应用 149 5.1.1 原材料及试验配合比 149 5.1.2 水泥稳定铁尾矿碎石无侧限抗压强度试验 150 5.1.3 水泥稳定铁尾矿碎石劈裂强度试验 152 5.2 铁尾矿在水泥混凝土中的应用 154 5.3 铁尾矿综合利用问题及未来发展展望 155 5.3.1 铁尾矿综合利用的难点分析 155 5.3.2 铁尾矿综合利用的发展展望 156 5.3.3 小结 158 第6章 钢渣的资源化利用 159 6.1 钢渣在沥青面层中的应用 160 6.2 钢渣在路面基层中的应用 161 第7章 建筑垃圾的资源化利用 165 7.1 建筑垃圾分选技术 166 7.1.1 分选技术 166 7.1.2 筛分技术 167 7.1.3 抑尘技术 167 7.1.4 分选工艺 167 7.2 建筑垃圾再生集料的制备工艺 169 7.2.1 破碎设备 169 7.2.2 生产工艺 173 7.2.3 再生集料的资源特性 174 7.2.4 再生集料的强化技术 176 7.2.5 小结 187 7.3 再生集料的路用性能 187 7.3.1 原材料及配合比 187 7.3.2 击实试验 188 7.3.3 无侧限抗压强度试验 189 7.3.4 劈裂强度试验 192 7.3.5 弯拉强度试验 195 7.3.6 抗压回弹模量试验 198 7.3.7 疲劳特性试验 200 7.4 再生集料效益评价 204 第8章 废旧轮胎的资源化利用 206 8.1 废胎胶粉复合改性沥青 207 8.1.1 橡胶粉作用机理 207 8.1.2 不同目数胶粉的复合改性沥青技术性能 208 8.1.3 不同掺量胶粉的复合改性沥青技术性能 209 8.1.4 小结 210 8.2 废胎胶粉复合改性沥青混合料路用性能 210 8.2.1 确定最佳油石比 212 8.2.2 高温稳定性能 213 8.2.3 低温抗裂性能 215 8.2.4 水稳定性能 217 8.2.5 疲劳性能 220 8.2.6 单轴贯入试验 221 8.2.7 动态模量 222 第9章 工程应用案例 225 9.1 废胎胶粉复合改性沥青路面工程案例 226 9.1.1 配合比设计 226 9.1.2 施工质量控制 229 9.1.3 应用效果 230 9.1.4 实体工程观测 231 9.1.5 推广应用条件、措施 232 9.1.6 推广前景分析 232 9.2 粉煤灰和电石渣复合稳定路基工程案例 232 9.2.1 试验段简介 232 9.2.2 试验段铺筑目的 233 9.2.3 试验段选取 233 9.2.4 试验段混合料配合比设计 234 9.2.5 试验段施工工艺 234 9.2.6 试验段质量检测 239 9.2.7 总体性能指标 247 9.2.8 技术应用情况 247 9.2.9 预期应用前景 248 9.2.10 社会经济效益分析 248 参考文献 249