南阳中膨胀土水泥改性的室内试验研究

取南水北调中线工程南阳段自由膨胀率77%的中膨胀土,开展了一系列不同水泥掺灰率和不同龄期下,压实度为98%试样的物理力学特性试验。通过对素膨胀土与改性膨胀土的胀缩性、界限含水率、级配及无侧限抗压强度的对比,揭示了掺灰率及养护龄期对膨胀土改性效果的影响。试验结果表明:(1)随掺灰率的增加,改性膨胀土的胀缩性指标及反映黏土亲水性的液限和塑性指数均降低、胶粒含量减小、级配曲线随趋于平缓、无侧限抗压强度和弹性模量增加;合理的掺灰率应取6%;(2)随养护龄期的增加,胀缩性指标、液限、塑性指数、胶粒含量减小,无侧限抗压强度和弹性模量则增大。     

路基膨胀土改良试验研究

通过室内试验,分别研究了水泥、消石灰、固化剂3种改性剂对膨胀土的界限含水率、胀缩总率、CBR、无侧限抗压强度、7 d自由膨胀率以及耐水性能的影响。研究表明:(1)3种改性剂均能增大膨胀土的液限和塑限,但改良土的塑性指数没有明显变化;(2)改良剂都可明显提高膨胀土的CBR、无侧限抗压强度,降低胀缩总率和7 d自由膨胀率,但消石灰的效果最明显;(3)消石灰改良的膨胀土耐水性远好于水泥、固化剂改良的膨胀土;(4)在满足规范要求"改良膨胀土胀缩总率不得超过0.7%"的同时,还需要通过改良膨胀土的自由膨胀率和"干燥-浸水"试验,对改性剂对膨胀土的改良效果加以验证。     

粉煤灰改性膨胀土与膨胀土抗剪强度比较研究

采用电子直剪仪对安阳粉煤灰改性膨胀土及未改性膨胀土进行了力学实验,并对试验结果进行了比较分析,结果表明:随着掺灰率的增加,膨胀土的塑性指数,自由膨胀率,膨胀力与线缩率呈减小趋势,说明粉煤灰可有效降低膨胀土的胀缩性.随着养护龄期的增加,膨胀土的膨胀量与膨胀力都有一定降低.没有经过养护的土样,粉煤灰对无侧限抗压强度的影响不...     

风化砂不同掺入率对膨胀土特性影响的研究

针对目前膨胀土改良措施中存在的问题,提出了一种新的改良方法——在膨胀土中掺入风化砂,对膨胀土实施物理改良。对风化砂不同掺入率的膨胀土进行颗分试验,液、塑限试验,活性指数试验,相对密度试验。试验表明:随着掺砂比例的增大,活性指数急剧下降,液性指数发生了降低;对风化砂不同掺入率改良膨胀土进行的自由膨胀率、有荷膨胀率、无荷膨胀率和膨胀力试验表明,随着掺砂比例的增加,膨胀土的膨胀性得到显著的抑制;最后对掺砂膨胀土进行了直剪试验、无侧限抗压强度试验、CBR试验和回弹模量试验,探讨不同掺砂率对强度指标的影响及其变化规律。试验研究结果表明,掺砂能较好地改良膨胀土的基本工程性质指标,有效抑制膨胀土的膨胀特性,改善膨胀土的力学强度性能,掺砂后膨胀土的各项指标均可达到路基填料的要求。     

基于生物酶改良膨胀土的试验研究

采用新型实用生物酶固化技术,对娄底至益阳高速公路路基膨胀土开展了物理性质、胀缩性质、强度性质的试验研究。试验结果表明:经过生物酶改良的改性膨胀土的液限、塑限和塑性指数均有所降低,但效果不明显,而其膨胀性指标:自由膨胀率、无荷膨胀率和50k Pa下有荷膨胀率显著降低。生物酶改性膨胀技术能提高土体的抗剪强度且效果优于掺石灰改性膨胀土技术。通过试验得到的生物酶改性膨胀土的最佳酶水质量比为1∶300。     

改良膨胀土的干湿循环特性试验研究

干湿循环作用对改良膨胀土的工程性质存在重要的影响,而目前这方面的研究成果很少。以掺石灰和粉煤灰改良的典型合肥膨胀土为研究对象,通过系统的室内试验,研究在干湿循环作用下,改良膨胀土的膨胀性、界限含水量、颗粒分布以及无侧限抗压强度等方面的变化规律,深入探讨干湿循环作用对改良膨胀土工程性质的影响。结果表明,改良膨胀土的膨胀量、液限、塑性指数、黏粒含量随干湿循环次数的增加而增大,而塑限、粉粒含量以及无侧限抗压强度则随干湿循环次数的增加而减小。     

水泥土无侧限抗压强度的试验研究

分析了土的塑性、水泥和外加剂掺量对水泥无侧限抗压强度的影响。试验结果表明,水泥土无侧限抗压强度随土的塑限增大而先减小后增大,随着水泥掺量的增加,水泥土无侧限抗压强度有明显增长,掺了减水剂的水泥土的7 d强度有所增加,但以后强度几乎没有增长。     

复合固化剂固化某淤泥质土的试验研究

为了改善青弋江分洪道工程淤泥质土地基的物理力学性能,选用普通硅酸盐水泥、粉煤灰、水玻璃以及木质素磺酸钠组成的水泥基复合固化剂,以青弋江芜湖段典型淤泥质土样作为试验土样,进行了室内固化试验研究,分析了固化剂掺量、淤泥质土初始含水率以及养护龄期的改变对固化土无侧限抗压强度和抗剪强度参数的影响关系。研究结果表明:对于提高青弋江淤泥质土强度,试验所用固化剂作用效果明显,90d龄期养护条件下,掺入复合固化剂处理的固化淤泥质土无侧限抗压强度最高为单掺水泥条件下固化土无侧限抗压强度的4.2倍,同时前者抗剪强度也明显大于后者;固化土无侧限抗压强度随固化剂掺量增加而提高,但增长速率逐渐减缓,同时还随着养护龄期的增加而提高,两者呈明显的对数关系。     

早强型粉煤灰改性土力学特性及强度预测模型分析

由于硅酸盐水泥在生产过程中容易造成严重的资源消耗,因此粉煤灰常被用来部分替代水泥固化剂。但是粉煤灰由于自身的低活性,其改性土强度的形成,通常需要较长的养护周期。因此采用一种早强型粉煤灰基固化剂,通过一系列的无侧限抗压强度试验,探究了改性土无侧限抗压强度与固化剂掺量、养护龄期、改性土孔隙率等参数的变化规律。试验结果表明,早强型粉煤灰改性土7 d无侧限抗压强度可以达到28 d强度的80%～90%。基于试验结果,建立了基于孔隙率/掺量两个参数的强度预测公式,并进一步提出了预测公式的折减系数。     

铁尾矿砂改良膨胀土基本工程性质试验研究

研究利用工业废料铁尾矿砂作为添加剂改良膨胀土的可行性与改良效果。通过室内试验,对尾矿砂改良土的基本物理性质指标、膨胀性指标、强度指标以及微观结构进行了研究。试验结果表明,随着掺砂率的增大,试验土样的界限含水率及塑性指数都减小;自由膨胀率、有荷膨胀率和膨胀力等膨胀特性指标随掺砂率的增大均降低。无侧限抗压强度和黏聚力随着掺砂率的增加先增大后减小,在掺砂率为30%时达到最大;内摩擦角随着掺砂率增大而增大。通过观察SEM试验结果,发现在掺砂率为30%时,改良土结构处于最稳定状态,说明掺铁尾矿砂改良膨胀土具有显著效果,为膨胀土改良提供了一种新方法。综合考虑各项指标,认为铁尾矿砂改良膨胀土的最佳掺入比应为30%。     

水泥加固酸污染土无侧限强度特征

污染土是利用水泥固化处理后,土体的强度得到提高。针对该项技术,采用水泥固化法处理酸污染土,通过两种试验方案,对水泥加固酸污染土的无侧限抗压强度特性进行研究。试验所用酸污染土用浓硫酸配置人工制备而成,并考虑了不同水泥掺量、不同硫酸浓度和不同龄期对水泥加固酸污染土强度的影响。试验表明:水泥固化酸污染土的强度与水泥掺量和硫酸含量有密切关系,二者共同作用决定其强度的变化。在一定硫酸浓度(2~16g/kg)条件下,伴随硫酸含量的升高,水泥掺量较低时,无侧限抗压强度整体呈明显下降的趋势;水泥掺量较高时,无侧限抗压强度呈缓慢上升的趋势。随着水泥掺量提高,土样的无侧限抗压强度达到峰值时所对应的硫酸含量也逐渐变大。     

电石渣改良膨胀土试验研究

膨胀土吸水体积膨胀,失水体积收缩的特性,给工程建设带来的危害屡见不鲜。因此如何改良膨胀土,显得尤为突出。化学改良法是膨胀土改良的常用手段之一。电石渣是工业制乙炔的主要废弃物,其堆放不仅占用大量土地,而且会造成环境及地下水污染等。通过系统的室内试验,探讨利用电石渣改良膨胀土的方法,掌握电石渣改良膨胀土的物理、力学性质及胀缩性特征。试验结果表明:随电石渣掺量的增大,改良土的最优含水率逐渐增大,最大干密度逐渐降低;塑性指数随电石渣掺量的增大先增大后降低;改良土的自由膨胀率、膨胀量、膨胀力与线缩率均随着养护龄期的增长呈减小趋势;随养护龄期的增长,改良土的压缩模量呈增大趋势,压缩系数呈减小趋势;改良土的抗剪强度随养护龄期增长主要体现在黏聚力、内摩擦角及无侧限抗压强度均随养护龄期的增长而增大;通过试验得到电石渣改良膨胀土的最优掺量为10%。扫描电镜的结果也验证了随养护龄期的增长,改良土的强度增大,胀缩性减弱。     

Expansive soil modified by waste steel slag and its application in subbase layer of highways

Steel slag is a waste by-product of the steel industry. The recycling usage of steel slag is limited due to the mutative chemical compositions it contains and its low cementation. In this investigation, the composition adjustment and activation of steel slag were studied to produce an optimal slag-based composite with improved cementation efficiency. The controlling moduli of cement clinker were introduced to standardise the composite. Subsequently, the composite was used to modify Hefei expansive soil (a kind of engineering waste for swelling properties) in embankment construction. The basic physical properties including free swelling ratio, California bearing ratio, unconfined compressive strength, microstructure, and mineral evolution were evaluated to understand the engineering performance and mechanism of modified expansive soils. The results show that the cementation of the slag was significantly improved after the composition adjustment and activation. Furthermore, the treated soil can satisfy the requirement of the Chinese standard for first-class road/highway when the composite incorporation ratio is more than 5%. The microstructural and mineralogical analysis shows that the component adjustment and activation enrich the cementation of the slag, resulting in the suppression of the swelling potential and improved strength. The above findings improve the reuse efficiency of steel slag, especially in expansive soil modifications.     

膨胀土路基石灰改良试验研究

膨胀土是一种特殊性质的土,不同的掺灰率对膨胀土性质的改变也不同。文章对膨胀土进行掺石灰试验研究,探讨掺石灰对膨胀土的胀缩性与强度的影响规律,对比分析了膨胀土改良后的最佳含水量、最大干密度、无侧限抗压强度、CBR等指标与不同掺灰率之间的关系,确定了膨胀土的最佳掺灰率,试验结果对同类工程具有参考意义。     

改善高塑性有机质红黏土强度试验研究

桂林石灰岩地区其基岩面处的红黏土常处于高塑性状态,含有机质时其强度低。通过对高塑性有机质红黏土的加固试验,研究其在有无外加高效减水剂的情况下,水泥掺量、养护时间及水灰比对其无侧限强度的影响。试验表明:高塑性有机质红黏土在水泥加固条件下,其无侧限抗压强度会随着水泥掺量及养护时间的增加而增加,随着水灰比的提高而减小;高效减水剂能明显提高和改善高塑性有机质红黏土的强度力学性质。该试验研究可为红黏土地区的水泥土加固优化设计及施工提供科学依据,以满足实际工程的需要。