目錄
第1章 緒論 001
1 1 固體廢棄物的定義與分類 002
1 2 固廢資源對環境造成的困擾 003
1 3 固體廢棄物的綜合利用現狀 004
1 4 固體廢棄物的關鍵核心技術進展 004
1 5 國外固廢資源化利用產業的發展現狀 006
1 6 我國固廢資源化利用產業的發展現狀 008
1 7 固體廢棄物在公路工程中的綜合利用現狀 014
1 7 1 固體廢棄物的類型 014
1 7 2 固體廢棄物的應用 019
第2章 固體廢棄物的基本特性 028
2 1 煤矸石 029
2 1 1 煤矸石顆粒組成 029
2 1 2 煤矸石岩石礦物組成 030
2 1 3 煤矸石的物理性質 031
2 1 4 煤矸石的化學組分 032
2 1 5 煤矸石微觀結構 033
2 1 6 煤矸石利用現狀 034
2 2 電石渣 036
2 2 1 基本物理性能 036
2 2 2 電石渣化學成分 037
2 2 3 電石渣鈣鎂含量分析 037
2 3 鐵尾礦 039
2 3 1 尾礦的定義 039
2 3 2 鐵尾礦的現狀 039
2 3 3 我國不同地區礦山尾礦的特點 040
2 3 4 不同鐵尾礦摻量的水穩碎石耐久特性 041
2 4 鋼渣 047
2 4 1 基本特性 047
2 4 2 鋼渣礦渣水泥中鋼渣摻量的影響 051
2 4 3 鋼渣的處理工藝 052
2 4 4 鋼渣利用現狀 053
2 5 CFB 灰 056
2 5 1 基本特性 056
2 5 2 CFB 灰利用難題 058
2 5 3 CFB 灰的綜合利用 061
2 6 建築垃圾 064
2 6 1 建築垃圾定義 064
2 6 2 建築垃圾分類與組成 065
2 6 3 建築垃圾利用現狀 068
2 7 廢舊輪胎 070
2 7 1 廢舊輪胎利用現狀 070
2 7 2 廢胎膠粉基本特性 076
2 8 舊瀝青路面銑刨材料 078
2 8 1 銑刨的定義和分類 078
2 8 2 瀝青路面的銑刨 079
2 8 3 舊瀝青路面銑刨材料的性質 079
2 8 4 瀝青路面銑刨的優點 081
第3章 固廢流態固化土資源化利用 082
3 1 流態固化土特點 083
3 2 流態固化土固化機理 086
3 3 固化劑試驗的原材料 089
3 4 固化劑優配試驗 092
3 4 1 主要組分的優配試驗 092
3 4 2 鐵尾礦粉對比試驗 093
3 4 3 固化劑優配試驗結果 093
3 5 試驗結果分析 096
3 5 1 鐵尾礦粉適用性試驗 096
3 5 2 自研固化劑的環保性檢測 098
3 5 3 自研固化劑的水穩定性試驗 099
3 5 4 自研固化劑綜合性能對比試驗 100
3 5 5 小結 103
3 6 工程應用經濟和社會效益分析 103
3 6 1 施工便利性 104
3 6 2 經濟與社會效益 104
3 6 3 展望 106
第4章 電石渣和粉煤灰的資源化利用 109
4 1 資源化利用的背景 110
4 2 材料性能分析 113
4 2 1 粉煤灰性能分析 113
4 2 2 電石渣性能分析 119
4 2 3 混合料配合比設計及性能分析 121
4 3 混合料的機理分析 132
4 3 1 XRD 檢測與分析 133
4 3 2 IR 檢測與分析 140
4 3 3 SEM 檢測與分析 144
4 3 4 小結 147
第5章 鐵尾礦的資源化利用 148
5 1 鐵尾礦在路面基層中的應用 149
5 1 1 原材料及試驗配合比 149
5 1 2 水泥穩定鐵尾礦碎石無側限抗壓強度試驗 150
5 1 3 水泥穩定鐵尾礦碎石劈裂強度試驗 152
5 2 鐵尾礦在水泥混凝土中的應用 154
5 3 鐵尾礦綜合利用問題及未來發展展望 155
5 3 1 鐵尾礦綜合利用的難點分析 155
5 3 2 鐵尾礦綜合利用的發展展望 156
5 3 3 小結 158
第6章 鋼渣的資源化利用 159
6 1 鋼渣在瀝青面層中的應用 160
6 2 鋼渣在路面基層中的應用 161
第7章 建築垃圾的資源化利用 165
7 1 建築垃圾分選技術 166
7 1 1 分選技術 166
7 1 2 篩分技術 167
7 1 3 抑塵技術 167
7 1 4 分選工藝 167
7 2 建築垃圾再生集料的製備工藝 169
7 2 1 破碎設備 169
7 2 2 生產工藝 173
7 2 3 再生集料的資源特性 174
7 2 4 再生集料的強化技術 176
7 2 5 小結 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 擊實試驗 188
7 3 3 無側限抗壓強度試驗 189
7 3 4 劈裂強度試驗 192
7 3 5 彎拉強度試驗 195
7 3 6 抗壓回彈模量試驗 198
7 3 7 疲勞特性試驗 200
7 4 再生集料效益評價 204
第8章 廢舊輪胎的資源化利用 206
8 1 廢胎膠粉複合改性瀝青 207
8 1 1 橡膠粉作用機理 207
8 1 2 不同目數膠粉的複合改性瀝青技術性能 208
8 1 3 不同摻量膠粉的複合改性瀝青技術性能 209
8 1 4 小結 210
8 2 廢胎膠粉複合改性瀝青混合料路用性能 210
8 2 1 確定最佳油石比 212
8 2 2 高溫穩定性能 213
8 2 3 低溫抗裂性能 215
8 2 4 水穩定性能 217
8 2 5 疲勞性能 220
8 2 6 單軸貫入試驗 221
8 2 7 動態模量 222
第9章 工程應用案例 225
9 1 廢胎膠粉複合改性瀝青路面工程案例 226
9 1 1 配合比設計 226
9 1 2 施工質量控制 229
9 1 3 應用效果 230
9 1 4 實體工程觀測 231
9 1 5 推廣應用條件、措施 232
9 1 6 推廣前景分析 232
9 2 粉煤灰和電石渣複合穩定路基工程案例 232
9 2 1 試驗段簡介 232
9 2 2 試驗段鋪築目的 233
9 2 3 試驗段選取 233
9 2 4 試驗段混合料配合比設計 234
9 2 5 試驗段施工工藝 234
9 2 6 試驗段質量檢測 239
9 2 7 總體性能指標 247
9 2 8 技術應用情況 247
9 2 9 預期應用前景 248
9 2 10 社會經濟效益分析 248
參考文獻 249
前 言
在”雙碳”目標政策驅動下,”十四五”期間國家相繼出臺多項政策,積極推動固廢在各領域的高值化利用。交通運輸部在《綠色交通”十四五”發展規劃》中提出鼓勵工業固廢在交通建設領域的規模化應用。開展固廢道路資源化綜合利用是對國家政策號召的積極響應,是國家綠色低碳循環發展的需要。促進固廢實現綠色、高效、高質、高值、規模化利用,有助於加快建設交通強國,推動交通運輸高質量發展,服務國家碳達峰碳中和目標,有助於解決我國資源困境與實現經濟社會可持續發展。
本書圍繞固廢在交通領域內資源化綜合利用的相關研究成果展開。著重介紹了固廢利用種類的多樣性,涵蓋各類固廢在集料、填料及膠凝材料中的多類型應用;另外詳細闡述了固廢在公路工程中應用的全面性,在採空區治理、地基處理、路基填築、路面基層、路面面層、台背回填等各層面都有固廢應用。這將進一步推動固廢資源綜合利用產業綠色發展,提高固廢利用率,解決固廢造成的生態環境問題,為固廢處置與道路建設的可持續發展提供理論與實踐指導。
本書共分9章 :第1章 主要介紹固廢資源化利用產業的發展現狀;第2章 聚焦幾種常見固體廢棄物的基本特性並予以詳細闡述;第3章 以水泥、CFB灰、高爐礦渣、鋼渣和電石渣等固廢作為主固化劑原材料進行室內對比試驗,綜合分析各優選固化劑的性能成本和普遍適用性,進而確定各組分的優配方案;第4章 介紹粉煤灰電石渣複合穩定黃土路基的路用性能;第5章 介紹鐵尾礦在水泥混凝土及路面基層中的應用;第6章 介紹鋼渣在路面面層、基層中的應用;第7章 介紹建築垃圾再生集料的製備工藝及其路用性能;第8章 介紹廢胎膠粉複合改性瀝青混合料路用性能;第9章 主要從路面面層和路基填築這兩個關鍵方面對固廢在公路工程中的應用實例進行深入剖析,力爭形成可複製、可推廣的技術成果,為推廣固廢道路規模化綜合利用提供極具價值的參考指引。
本書所研究的內容屬_xFFFF_建築材料、道路工程、工程力學的交叉學科,筆者自投身工作以來始終專注於相關方面的研究工作,但限於筆者水平,書中存在一些疏漏在所難免,希望廣大讀者不吝賜教,以便筆者及時更正。
山西工程科技職業大學
苗貴華
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