水泥改性膨胀土试验研究

以水泥为改性材料对中强膨胀土进行改良,对不同掺灰量膨胀土的界限含水量、自由膨胀率、击实性、抗剪强度等进行了室内试验研究。结果表明,随着水泥掺量增加,膨胀土的胀缩性显著改善。     

干湿循环条件下水泥改性膨胀土变形和强度试验

为了探究干湿循环作用对水泥改性膨胀土力学性质的影响,以合肥地铁1号线太湖路车站基坑膨胀土为试验对象,进行了不同水泥掺入比和不同养护龄期的水泥改性膨胀土直剪试验,确定了最佳水泥掺入比以及最佳养护龄期.在此基础上,进行了干湿循环条件下膨胀土和水泥改性膨胀土的胀缩变形试验和直剪试验.试验结果表明:膨胀土的胀缩变形过程并不完全可逆,随干湿循环次数的增多,抗剪强度逐渐减小,绝对胀缩率逐渐增大,并最终趋于稳定;水泥改性后的膨胀土抗剪强度明显提高,水稳性显著提升,胀缩性明显减弱;经水泥改性后,膨胀土受干湿循环作用的影响显著减小.     

膨胀土路基石灰改性试验研究

在膨胀土路基及其掺灰改性后的室内试验的基础上,对土体改性前后粘粒含量、胀缩性能、界限含水量、击实性能及抗剪强度进行了分析,给出了该工程的最优掺灰率,并指出通过粘粒含量、自由膨胀率及界限含水量试验可方便快捷地得出膨胀土体改性的最优掺灰率.     

粉煤灰改良膨胀土抗剪强度室内试验研究

以宜昌市某公路沿线的膨胀土为原材料,采用宜昌热电厂产生的粉煤灰为外掺剂,在室内进行直接剪切试验,观察不同掺灰量对改良膨胀土的抗剪强度指标的影响规律.研究结果表明,掺粉煤灰改良膨胀土能提高膨胀土的抗剪强度,掺入粉煤灰之后,内摩擦角增大,黏聚力降低.掺粉煤灰改良膨胀土提高膨胀土的抗剪强度主要靠提高内摩擦角来实现.随着掺入粉煤灰量的增加,改良膨胀土的内摩擦角先增大后减小,当掺灰量达14％时,内摩擦角达到最大值.随着掺人粉煤灰量的增加,改良膨胀土的黏聚力逐渐降低,降低的趋势先快后慢.随着掺入粉煤灰量的增加,改良膨胀土的抗剪强度先增大后减小,当掺灰量达到14％时,抗剪强度达到最大值.结论为：掺灰量达14％时,改良效果最好.     

EPS颗粒改良膨胀土强度试验研究

选取湖北某边坡工程膨胀土为试验对象，在保持最大干密度和最优含水率的条件下，通过全自动三轴仪对不同掺量的EPS颗粒改良膨胀土进行三轴试验，探究了不同掺量的EPS颗粒与膨胀土抗剪强度间的关系。结果表明：土样主应力差值先快速增加后缓慢增加达到峰值后下降并稳定；素土样峰值强度最大；随着EPS颗粒掺量增加，土样的强度、黏聚力和内摩擦角都有变小的趋势；当掺量超过10%时，改良膨胀土的强度变化不明显；对比黏聚力、内摩擦角和掺量关系曲线表明黏聚力变化比内摩擦角更明显，说明黏聚力受掺量变化影响较大；通过拟合可得到黏聚力、内摩擦角与掺量的关系式。     

一种放线菌对膨胀土工程性质的影响试验

从膨胀土的胀缩性和改性机理出发,采用摇管分离法和混合平板法从农田土壤和膨胀土中分离出对膨胀土胀缩性改良效果较好的菌株Aq,并制成菌剂。利用直接剪切试验和胀缩性试验,对接人菌剂A。并经不同时间培养的膨胀土进行胀缩性指标和强度指标测试。结果表明,加入菌剂A,后膨胀土的粘聚力小于原土,内摩擦角则大于原土,但二者均随培养时间的延长而增长,30天后粘聚力可恢复至原土的粘聚力值;经标准培养30天后膨胀土的胀缩性较原膨胀土显著降低,胀缩总率由9．45％降低至3．35％,降幅达65％。X射线衍射分析发现,在微生物作用下膨胀土的矿物成分并没有大的变化,但从SEM图可以清楚看出,微生物作用引起了膨胀土微细观结构的变异。     

等幅干湿循环条件下膨胀土的低应力抗剪强度特征

为研究膨胀土的真实强度特征,采用室内常规直剪试验,对等幅度干湿循环条件下的重塑膨胀土进行低应力抗剪强度测试。研究了重塑膨胀土低应力抗剪强度参数随循环次数、循环幅度的变化关系,并建立了包含初始含水率、循环幅度、干湿循环次数为变量的粘聚力的非线性特征函数。试验结果表明：在相同循环幅度和初始控制含水率下,膨胀土的粘聚力随循环次数的增加而衰减;在相同循环次数和初始控制含水率下,膨胀土的粘聚力随循环幅度的增加而衰减;内摩擦角与循环幅度和循环次数之间的关系无法用函数来表达;本文建立的非线性粘聚力衰减函数是利用室内简单试验得到的,可用来计算等幅度干湿循环条件下膨胀土的粘聚力。     

建筑垃圾膨胀土回填地基工程特性及应用研究

基于膨胀土工程病害处治及建筑垃圾资源化利用的社会需求,对建筑垃圾膨胀土作为地基回填材料进行研究.选取一特定级配的建筑垃圾,试验得到不同建筑垃圾膨胀土质量配比试样的颗粒级配、胀缩、固结及抗剪强度特性,讨论不同建筑垃圾膨胀土配比的工程特征.试验结果表明:膨胀土中掺入建筑垃圾后,力学特性显著提高.随着掺入量的增加,胀缩变形、固结及抗剪强度特性都得到有效改善.建筑垃圾掺量为40%～50%时达到优选配比.对建筑垃圾质量含量45%夯实混合土体的变形及强度等特征进行了试验研究,并对该混合土体的填土地基变形量及填土路堤边坡稳定系数进行计算.对煤矸石多孔砖建筑垃圾再利用提供了重要的参考,将建筑垃圾变废为宝,改良膨胀土不良特性具有重要的意义.     

有机硅材料改良膨胀土的工程特性试验研究

通过对不同掺量的有机硅材料改良膨胀土进行膨胀特性和强度特性试验,探讨有机硅材料对膨胀土工程特性的改良效果以及作用机理,并与传统石灰改良膨胀土的改良效果进行对比分析。研究结果表明：随着有机硅材料掺量的增加,改良膨胀土的膨胀量指标均呈现逐步降低的趋势;有机硅材料能够提高膨胀土浸水前后无侧限抗压强度、软化系数和粘聚力,提高膨胀土的水稳定性;有机硅材料改良膨胀土与素膨胀土浸水饱和条件下应力应变关系主要表现为应变硬化型;有机硅材料的合理掺比为1.5%,此时,有机硅材料限制膨胀土膨胀变形的能力与4%掺量的石灰相当,其强度及水稳定性均优于4%掺量的石灰。     

石墨烯改性粘土的剪切强度特性研究

为了研究石墨烯改性粘土的强度特性,将石墨烯均匀地掺入土中,在控制干密度条件下,进行直剪试验,并用扫描电镜(SEM)对样品的剪切面结构进行了观察。将石墨烯按干土质量百分比分别为0%、1%、2%、3%和4%的掺量分别掺入到含水率为14%、16%、18%的素土中进行试验,结果表明,石墨烯能有效提高粘土的破坏强度,且在本试验中未发现最佳掺量。粘聚力随着掺量的增加而增大,随含水率的增长而减小,但内摩擦角基本不变。借助SEM从微观上对石墨烯改性作用机理进行分析,石墨烯的掺入可以填充土中孔隙,提升土颗粒间的摩擦力,从而增强土体的抗剪强度。     

镁渣改良膨胀土的物理力学特性试验研究

针对膨胀土路基带来的问题,结合固体废弃物改性土壤的相关研究,提出了利用镁渣对膨胀土进行改良的研究思路。通过室内试验,研究了镁渣对膨胀土相对密度、液塑限、自由膨胀率以及无侧限抗压强度和抗剪强度的影响。试验结果表明,随着镁渣掺量的增加,改性土的液限、塑性指数、自由膨胀率均呈减小趋势,这表明镁渣对于膨胀土膨胀性的改良具有显著的效果;此外,随着镁渣含量的增加,镁渣改性土的无侧限抗压强度和抗剪强度都呈现先增加后减小的趋势,在镁渣掺量为15%时达到峰值。     

干湿循环对合肥地区膨胀土渗透特性的影响

合肥地区膨胀土在干湿循环下,土体裂隙不断发育,其渗透特性也随之变化,也常常会影响到膨胀土的蓄水能力。这种情况会加速雨水的汇流,对于城市排水管网的过流能力造成冲击。因此,通过模拟土体的干缩湿胀,测定其初期含水率,液限、塑限、变水头渗透系数等实验方法,并运用MATLAB处理裂隙图片,用裂隙度来表征在干湿循环下,膨胀土裂隙发育对膨胀土渗透性能的影响。     

Stabilization Mechanism of Calcium Lignosulphonate Used in Expansion Sensitive Soil

A series of tests were performed to investigate the macroscopic properties and the stabilization mechanism of calcium lignosulphonate modified expansive soil.Compared with natural soil,soil modified by 4% calcium lignosulphonate showed 56.5% increased 28 days unconfined compressive strength and 23.8% decreased free expansion rate.The X-ray diffraction analysis results indicate the existence of cation exchange and the reduction of montmorillonite interplanar spacing.The X-computed tomography results demonstrate that calcium lignosulphonate decreased the porosity and optimized the pore distribution.The calcium lignosulphonate also increased the stability of the suspension system according to the Zeta potential results.Moreover,the results of rheological tests show that the moderate amount of calcium lignosulphonate enhanced the yield stress and the plastic viscosity,proving the formation of a strong connection between soil particles.     

Stabilization of Expansive Soil by Lime and Fly Ash

An experimental program was undertaken to sudy the individual and admixed efects of lime and fly ash on the getechnical charateristics of expansive soil .Lime and fly ash were added to the expansive soil at 4%-6% and 40%-50% by dry weight of soil respectively ,Testing specimens were detemined and examat 4%-65 and 40%-50％ by dry weight of soil ,respectively ,Testing specimens were detemined and examined in chemical composition .grain size distrbution ,consistency limits,compaction ,CBR,free suell and suell capacity ,The effect of lime and fly ash addition on reducing the swelling potenial of an expansive soil is presented.It is revealed that a change of expansive soil texture takes place when lime and fly ash are mixed with expanive soil .Plastic limit increases by mixing lime and liquid limit decreases by mixing fly ash ,which deceases plasticity index,As the amount of lime and fly ash is increased ,there are an apparent reduction in maximum dry density ,free swell and swelling capacity under 50 kPa pressure ,and a corresponding increase in the percethage of coarse particles,optimum moisture content and CBR value.Based on the results,it can be conculded that the expansive soil can be successfully stabilized by lime and fly ash.     

某一级公路路基填土膨胀性试验

通过对某一级公路路基填土的天然含水量、液限、塑限、颗粒组成、矿物成分、自由膨胀率、胀缩总率等试 验研究,运用塑性图,并综合各项指标对路基填土的膨胀性做了评价。结果认为,此路基填土为高液限和塑限的 淤泥质软土,天然状态下具有弱膨胀性。通过对路基填土的击实试验和承载比试验表明,填土压实之后具有一 定的膨胀性,在含水量变化差异性影响下的胀缩变形可能导致路基开裂。     

膨胀土微结构对膨胀行为的影响

评估膨胀土的膨胀行为对于膨胀土地区的结构设计十分重要。因降雨入渗,膨胀土在垂直方向和水平方向均产生膨胀变形,当膨胀变形受抑制时将产生膨胀压力,影响其周围结构的稳定性。为揭示膨胀土在增湿膨胀过程中出现各向异性的原因,从微观角度出发,通过电镜扫描(SEM)对百色中膨胀土和枝江弱膨胀土的微观结构进行观察,并通过图像处理技术统计分析膨胀土内黏土矿物颗粒的层状排列。通过研发的二维膨胀仪和改进的试件制备方法,从宏观角度测得了侧限条件下的两向膨胀规律。研究结果表明,膨胀土的微观结构呈片状且面-面相叠;当膨胀土处于天然松散状态时,其内部的黏土矿物颗粒随机定向排列且集聚;压实后,因受各向不均等应力作用,黏土矿物颗粒开始趋向于水平层状排列;干密度越大,土样越密实,其水平层状排列越显著。侧限条件下,两向的膨胀规律表现出显著的差异,干密度越大,膨胀性越强,这种差异就越明显。然而,对黏土矿物颗粒来说,其膨胀的方向垂直于其长轴,高度的水平定向是造成膨胀土在宏观上表现出膨胀各向异性的原因,这种两向的膨胀差异受到干密度和膨胀性的影响,难以做出预测,建议在工程实践中实测两向的膨胀规律。     

合肥北环高速公路路用膨胀土性能试验研究

以合肥北环高速公路建设项目为依托,采用室内实验方法,对路用膨胀土特性进行系统研究。通过自由膨胀率等物理特性指标判定该路用膨胀土主要为弱膨胀土,同时也是高液限粘土。但是在高稠度状态下,弱膨胀土体表现出很高的膨胀势,其CBR值无法达到高速公路路基填筑的最小强度要求。必须对填筑高速公路路基的弱膨胀土进行适当的技术处理,其中提高膨胀土填筑路基的控制含水量,降低密实度,是降低路基膨胀土体膨胀势的重要路线之一。     

Diffusion Kinetics of Components of Asphalt Into Waste Rubber

The use of waste crumb rubber powder as a modifier for modified asphalt can recycle waste rubber to ease pressure on the environment and improve the performance of asphalt. Diffusion of components of asphalt into waste rubber is of vital importance to improve the performance of rubber modified asphalt,while the related researches are scarce. Diffusion of components of asphalt into waste rubber at different temperatures has been investigated in this work. Rectangle rubber was immersed in asphalt at certain temperature for a period of time. And the mass increment of rubber was measured to determine the diffusion rate of components of asphalt into rubber. The experimental results indicated that the diffusion rate of components of asphalt into waste rubber increases along the temperature,but the diffusion rate of components of fractions oil which is distillated from catalytic cracking slurry is much higher than that of components of asphalt. Compared with asphalt,fractions oil enjoys lower viscosity and better permeability with higher content of saturates and aromatics. All the characteristics are contributed to the efficient diffusion of components of fractions into waste rubber.     

Engineering Properties of Expansive Soil

The components of expansive soil were arwdyzed with EDAX, and it is shown that the main contents of expansive soil in the northern Hubei have some significant effects on engineering properties of expansive soil. Furthermore, the soil modified by lime has an obvious increase of Ca^2 and an improvement of connections between granules so as to reduce the expansibility and contractility of soil. And it also has a better effect on the modifted expansive soil than the one modified by pulverized fuel ash.     

过量石灰对细粒土改良效果“负效应”机理的宏-细观试验研究

石灰是常用的特殊土改良材料,但掺量过大时反而导致改良土力学性质的劣化。为研究石灰掺量对细粒土改良效果“负效应”的产生机理,制备石灰掺杂质量分数为0%、3%、5%、7%、9%、11%的改良红砂岩残积土试样,分别养护28、60 d后进行无侧限抗压试验、扫描电子显微镜试验,获得无侧限抗压强度与石灰掺量和养护龄期的关系,以及不同石灰掺量改良土试样的微观结构特征。结果表明:对于本文试验中红砂岩残积土,无侧限抗压强度对应的最优石灰掺量为11%;石灰掺加质量分数不高于11%时,石灰充填在土颗粒孔隙中,起胶结土颗粒的作用,无侧限抗压强度提高;石灰掺加质量分数达到13%时,充填的石灰厚度过大,土颗粒“悬浮”在石灰之中,对承受轴向荷载的贡献大大减弱。