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一方面,包括铁路设施建设在内的建筑行业持续、快速发展,所以对砂石资源的需求也越来越大,但是砂石资源供不应求。另一方面,废弃玻璃成堆,亟待处理。另外,针对废弃玻璃砂浆的抗渗性能研究、废弃玻璃纤维-玻璃砂水泥基复合材料和玻璃砂在轨枕混凝土上的应用等方面鲜有研究。因此,本论文把回收的废弃玻璃应用到水泥基材料中代替天然砂,系统地研究了废弃玻璃砂浆和混凝土的工作性能、物理力学性能以及耐久性能,并提出了废弃玻璃纤维-玻璃砂水泥基复合材料,通过试验研究得出了最佳玻璃砂、玻璃纤维掺量。最后研制出了含100%废弃玻璃细骨料的轨枕混凝土。论文成果可归纳为三点:(1)采用回收的废弃玻璃砂代替砂浆中的天然砂,试验研究了砂浆的密度、流动度、稠度、力学性能以及抗渗性能。试验结果表明,随着玻璃砂掺量的增加,砂浆的密度、流动度下降,稠度上升。抗压和抗折强度也有所下降,但在40%的掺量下能满足强度要求。抗渗性能先降后升,在60-80%时抗渗性能最低,但是用10%的偏高岭土代替水泥能增强其抗渗性能。借助SEM微观形态分析,发现此掺量下砂浆的微观孔隙最多。最后通过回归分析,建立了玻璃砂、偏高岭土掺量和抗渗性能的多元回归模型,为玻璃砂水泥基材料的抗渗性能研究提供参考。(2)将体积掺量为0.5%、1%和1.5%的废弃玻璃纤维分别掺入废弃玻璃砂浆中,试验研究了废弃玻璃纤维-玻璃砂复合砂浆的工作性能和力学性能。试验结果表明,玻璃纤维的掺入降低了砂浆的流动度和抗压强度,但对抗折强度有增益作用。在玻璃纤维掺量一定时,掺量为40%的玻璃砂和玻璃纤维的组合能达到最佳抗压和抗折强度,综合分析力学强度试验结果,得出了 1%的最佳玻璃纤维掺量,进一步推动固废材料在水泥基复合材料中的应用。(3)基于现有的轨枕混凝土配合比,研究了玻璃砂混凝土的坍落度、密度和力学性能(抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度),分析了等粒径的玻璃砂在现有预应力混凝土轨枕中代替河砂的可行性。试验结果表明,玻璃砂的掺入极大提高了混凝土的坍落度,密度则先升后降。在标准养护条件下,玻璃砂的掺入能提高轨枕混凝土的抗压、抗折和劈裂抗拉强度,最佳玻璃砂掺量为20%。进一步比较了蒸汽养护和标准养护下玻璃砂混凝土的性能差异,相比于天然骨料混凝土,蒸养对玻璃砂混凝土的提升更明显。最后通过综合分析,优化了轨枕混凝土配合比,研制出了含100%废弃玻璃再生骨料的轨枕用蒸养混凝土,力学性能比现有的轨枕混凝土更佳,其应用具有可行性。