察尔汗盐湖地区盐渍土微观结构及其力学特性

为探明察尔汗盐湖区盐渍土的微观结构特征及其力学特性,对原状氯盐渍土进行电镜扫描、力学强度试验,从微观结构上分析了盐渍土的力学特性,提出了察尔汗盐湖区盐渍土微结构的连结形式,并将研究结果与新疆板块状盐渍土相关研究成果进行了对比。结果表明: (1)盐渍土微结构连结有三种形式:①点接触,②堆叠接触,③晶体胶结;(2)不同含盐量的盐渍土微观结构形式不同。盐晶体的胶结作用是影响其力学特性的显著因素;(3)无侧限抗压强度显著变化的含盐量拐点为45.74%;(4)青海察尔汗盐湖盐渍土属细粒土,其颗粒胶结作用随含盐量的增加而增强,其力学特性也在不断提高。而新疆板块状盐渍土属粗粒土,土颗粒胶结作用和力学强度随着含盐量的增加先增加后减小,存在一个最佳含盐量峰值,这是两地区盐渍土微结构和强度变化特性最显著的区别。     

新疆S301某路段盐渍土基本性质试验研究

选取S301部分路段盐渍土为研究对象,为研究其基本性质,取不同深度的盐渍土进行试验,通过对盐渍土试样的室内试验,结果表明:S301沿线盐渍土种类较多,无明显规律,盐渍土种类有氯盐渍土、亚氯盐渍土和亚硫酸盐渍土;盐渍土在洗盐后会随着易溶盐含量的减少其塑性指数增加;由室内击实试验结果得出,盐渍土的含水率变化时,土体的最大干密度的变化较敏感。     

天然盐渍土工程特性对比分析

为了深入研究西北地区天然粗、细颗粒盐渍土的工程特性,探讨不同盐渍土的颗粒组成对盐渍土地区道路病害防治措施方法选择的影响,文中对采自甘肃及新疆的典型天然粗粒盐渍土和细粒盐渍土分别进行了室内基本工程性质试验和大尺寸多次冻融循环盐胀模型试验,并对经过多次冻融循环后的天然盐渍土进行电镜扫描及分析对比。试验结果表明,粗粒盐渍土在降温阶段土体产生盐胀后亦会出现下陷,最终土体溶陷量大于盐胀量,冻融循环次数的增加会导致粗粒盐渍土大颗粒骨架破坏塌陷;细粒盐渍土具有较好的盐胀累加性,随着冻融循环次数的增加在自然升温阶段盐胀累加性不再明显,盐胀率与冻融循环周期的关系符合二次抛物线变化规律;由于粗、细粒盐渍土在冻融后微观结构组成上存在差别,在选择道路处治措施时应该采用不同的方法。     

罗布泊地区粗粒盐渍土盐胀特性影响因素试验研究

为研究罗布泊地区粗粒盐渍土的盐胀特性及盐胀机制,本文对取自该地区哈若公路沿线粗粒盐渍土进行了室内土工试验和盐胀分析试验,对盐胀特性试验以后的试样进行了5000倍放大扫描电子显微镜下微观结构变化分析。试验结果表明:该区域粗粒盐渍土呈板块状,盐渍土剧烈盐胀区主要发生在温度为+15~-5℃的范围之内;在相同条件下盐渍土易溶盐的含量与盐渍土最大盐胀率呈二次抛物线型关系。结合盐渍土路基的病害特点研究了该地区盐渍土的盐胀率和压实度之间的相互联系,含水量一定时,该地区盐渍土的盐胀量会随路基压实度的增大而增加。     

天然强氯盐渍土盐--冻胀性试验研究

以罗布泊盐渍土为研究对象,通过室内试验对其盐一冻胀性进行了研究,盐渍土的盐-冻胀性试验在冻融循环条件下进行,试验结果表明,罗布泊强氯盐渍土的累加盐-冻胀率随冻融次数的增加而逐渐增大;相同干密度时含水率为最优含水率的土样,其累加盐-冻胀率最大;相同含水率不同干密度的土样,其盐-冻胀率相差不大;含水率的变化对盐渍土的盐一冻胀率影响较大。     

盐渍土土水特征曲线的研究

通过对以洛阳黄土加NaCl配成的盐渍土物理性质分析,利用压力板仪对不同含盐量、不同干密度、不同含水量的盐渍土在不同压力条件下的基质吸力和含水率关系进行试验研究,并根据试验结果,绘制盐渍土的土水特征曲线,进行比较,分析其变化规律,得出结论：（1）基质吸力随着含水率减小而增大;（2）土水特征曲线有交叉现象出现,即不同条件的试样基质吸力相同;（3）干密度对盐渍土基质吸力影响不大;（4）含盐量对盐渍土的基质吸力有一定的影响。     

罗布泊天然盐渍土冻融循环后微观结构分析

为从微观角度研究冻融循环条件对天然盐渍土结构的影响,以罗布泊地区一定深度的天然盐渍土为试样,进行了室内3、5、7次冻融循环试验,在每次试验后测定土样的密度、含水率,并利用SEM提取微观结构图片,进而对试验后的土样在1000倍放大扫描电子显微镜下的微观结构变化进行分析。研究结果表明:随着冻融循环次数的增加,水分自下而上向冷端迁移,冷端含水率较高;土样的密度不断减小,且在深度方向呈现出不规则的正"3"字形的变化规律。冻融前后土体微观结构特征明显不同,经过冻融循环后,土体颗粒间孔隙增大,密实度降低,内部骨架结构发生位移,易引发土体盐胀变形、翻浆、溶陷等不良现象,会严重影响道路工程的稳定性。     

钢渣—石灰改良盐渍土的试验研究

对钢渣—石灰改良盐渍土的试验原材料进行了简要分析,介绍了其试验配比,从不同配比组成的强度结果、不同龄期对钢渣—石灰改良盐渍土试件强度的影响、钢渣掺量对试件强度的影响三方面,对无侧限抗压强度试验结果进行了分析。     

宁夏盐渍土地区现场暴露混凝土耐久性损伤评价试验

以掺有不同粉煤灰量的混凝土试件为研究对象,将3种配合比的混凝土试件暴露在具有典型盐渍土特征的宁夏地区,选取相对质量和相对动弹性模量作为评价参数,通过比较分析得出一种更加适合盐渍土地区现场暴露混凝土耐久性损伤的综合评价参数。同时结合现场暴露混凝土微观分析对盐渍土地区混凝土受硫酸盐侵蚀的劣化机理进行了研究,从微观角度分析了盐渍土地区混凝土耐久性能变化的原因。结果表明:混凝土在盐渍土地区受到复杂的化学侵蚀,与土壤中的硫酸盐反应生成了硫铝酸钙晶体填充在孔隙中,综合损伤评价参数能很好地描述盐渍土地区混凝土的耐久性。     

丙烯酰胺常温原位聚合改性盐渍土生态胶凝材料的试验研究

研究了丙烯酰胺(AM)常温原位聚合对盐渍土生态胶凝材料力学性能的影响及增强机理。通过正交试验考察了聚合条件对盐渍土生态胶凝材料力学性能的影响,确定了力学性能较佳的工艺条件。并采用超景深电镜、红外光谱对盐渍土生态胶凝材料的微观结构进行分析。结果表明:丙烯酰胺常温原位聚合改性后的盐渍土生态胶凝材料的28 d抗折、抗压强度分别可达5.59、15.0MPa,较改性前分别提高了291%和285%,软化系数为0.50;超景深电镜与红外光谱分析表明,AM在盐渍土中聚合得到的PAM与盐渍土之间形成氢键,产生强的吸附作用,加强颗粒之间胶结作用,抑制黏土颗粒的分散运移,从而使其强度和耐水性提高。     

罗布泊地区硫酸盐渍土基本性质试验

主要研究了罗布泊硫酸盐渍土的基本性质,采用室内试验,取不同深度的盐渍土进行试验,试验结果表明:深度0.5 m处的土样为强亚硫酸盐渍土,1.0 m处的土样为中硫酸盐渍土;所取土样地点的天然盐渍土样为含砂细粒盐渍土;通过轻型击实试验分别得出了0.5 m处和1.0 m处盐渍土的最大干密度和最优含水率。     

石灰水泥改良硫酸盐渍土盐胀特性研究

硫酸盐渍土作为一种特殊土,具有溶陷、盐胀、腐蚀等不良的工程特性,硫酸盐渍土路基填料是制约交通建设快速发展的重大岩土工程问题之一。为了解决硫酸盐渍土工程应用难题,采用石灰、水泥混合改良材料对不同含盐量的硫酸盐渍土进行改性试验,测试了改良盐渍土在无载条件下的盐胀量,并运用正交分析法研究了石灰和水泥对盐渍土盐胀影响的显著性。结果表明:使用石灰、水泥混合改良材料对硫酸盐渍土进行改良,能有效处理弱硫酸盐渍土、中硫酸盐渍土、强硫酸盐渍土地基,对于过硫酸盐渍土,也能有效的减小其盐胀率。     

硫酸盐渍土地区半埋混凝土耐久性研究

青海是中国第三大盐渍土地区,自然环境条件恶劣,混凝土结构腐蚀严重,且目前对于硫酸盐渍土地区混凝土耐久性的研究尚不完善。在现场调查的基础上,针对青海察格高速上使用的普通混凝土进行硫酸盐快速腐蚀试验,并通过XRD、SEM等技术手段研究了在不同的土壤环境下的腐蚀机理,结合半埋状态下混凝土各部位和周围盐渍土之间的离子交换传输机理,对半埋混凝土状态下混凝土的使用寿命进行了预测。结果表明:硫酸盐离子在半埋混凝土靠近表层处浅层区域的传输机理主要是毛细管吸入,深层区域为扩散;通过微观试验发现,硫酸盐在混凝土浅层区域的腐蚀破坏为物理结晶破坏,深层区域为化学腐蚀,且半埋混凝土吸附区破坏的主要原因为化学腐蚀;基于快速腐蚀试验对盐渍土地区半埋混凝土进行的寿命预测和青海盐渍土地区未经任何处理的半埋混凝土的寿命基本一致。     

无机材料改良硫酸盐渍土微观机理分析

为了深入探讨无机材料改良硫酸盐渍土的微观作用机理,针对易溶盐含量为1.61%的硫酸盐渍土采用石灰、石灰+粉煤灰、石灰+火山灰3种不同配比的无机材料进行改良,通过化学成分分析试验、X射线衍射试验和扫描电镜试验,研究其改良前后化学、矿物成分变化,并对无机材料改良硫酸盐渍土的微观作用机理及微观结构进行了分析。结果表明:加入改良材料后硫酸根离子含量显著降低,石灰改良土中下降了41.37%,石灰+粉煤灰改良土下降了44.64%,石灰+火山灰改良土中下降了59.75%,有效减少了芒硝的形成,从总含盐量和硫酸根离子含量来看,石灰+火山灰组合改良剂的改良效果最佳; 改良前后土中变化最明显的元素是钙元素,石灰改良土中增加了73.28%,石灰+粉煤灰改良土中增加了30.17%,石灰+火山灰改良土中增加了27.59%,钙元素一部分以碳酸钙的形式存在,另一部分以硫酸钙和其他矿物形式存在; 改良后土中石英、方解石和碳酸钙的衍射强度增强,低矮的非晶物相增多,盐渍土中矿物成分更加复杂; 在改良初期土中有针状结构物生成,说明土中硫酸盐与改良材料发生了反应,随着时间的推移针状物逐渐消失,硫酸根离子含量也进一步降低,土体的整体强度进一步得到加强; 改良28 d后盐渍土的表观孔隙率大幅降低,其中石灰改良土下降了53.19%,石灰+粉煤灰改良土下降了54.33%,石灰+火山灰改良土下降了51.14%,土中大孔隙减少,小孔隙增多,孔隙大小变得相对均匀; 改良前后粗粒硫酸盐渍土的结构不变,以单粒结构为主,而细粒硫酸盐渍土改良前土颗粒排列方式难以辨认,改良后土颗粒以面面接触为主堆叠在一起。     

水泥-硅微粉改良盐渍土路基击实试验分析

通过对不同配比的水泥-硅微粉改良盐渍土进行压实试验,得到不同掺量水泥-微硅粉-盐渍土的最佳含水率和最大干密度,分析了水泥、微硅粉对改良盐渍土最佳含水率和最大干密度的影响。     

盐渍区混凝土路面抗冲蚀性能试验研究

盐碱区混凝土路面长期遭受盐渍和风沙环境的侵蚀,严重影响其耐久性和安全性。以内蒙古沿黄公路巴彦淖尔段为例,根据该地区盐渍土和风沙环境特征,配制模拟该地区盐含量溶液,对水泥砂浆进行盐渍腐蚀试验,并利用模拟风沙环境冲蚀试验系统对盐渍后的水泥砂浆进行模拟风沙颗粒冲蚀试验研究,分析不同风沙冲蚀力学参数下受不同种类不同浓度盐渍腐蚀后混凝土的冲蚀损伤规律与表面微观形貌表征,揭示盐碱区混凝土路面受盐渍和风沙环境复合侵蚀损伤机理。     

青海西部盐渍土地区渗水试验研究

简述盐渍土的特点,说明盐渍土原位渗透试验切实可行的依据,介绍青海西部地区茫崖镇某地基盐渍土的颗粒组成特性及确定渗透试验所采用的仪器及选用方法,确定不同深度各试验点的分布及土层特征;通过试验分析各个试验点的渗透试验数据,利用高密度电阻率法测定注水点的渗透范围,对试验结果进行了分析比较,得出青海西部地区盐渍土的渗透特性及渗透系数随深度衰减的规律。     

固化方法处理西部地区氯盐渍土路基的强度试验研究

西部地区氯盐渍土路基处理是工程建设中急需解决的问题,固化技术作为经济高效的处理方式具有适用性。研究以不同氯盐渍土作为固化土样,采用矿渣(GGBS)作为固化剂对土样进行固化试验并测试固化土强度,探讨GGBS固化西部地区氯盐渍土的可行性及可能的强度规律。试验结果表明:固化剂GGBS适用于氯盐渍土固化,GGBS固化氯盐渍土强度随氯盐渍土中含氯量增加而增加,氯盐渍土中氯盐是影响上述固化土强度的主要因素之一。在上述试验结果的基础上,提出GGBS固化氯盐渍土可行的路基处理方式。     

矿渣碱激发胶凝材料固化盐渍土试验研究

为解决盐渍土路基铺设存在的溶陷、变形等问题,采用矿渣碱激发胶凝材料固化的方法对盐渍土的综合性能进行优化。通过击实试验和无侧限抗压强度试验研究了矿渣碱激发胶凝材料对盐渍土抗压强度的影响,并利用XRD和SEM分析了试样的物相组成和微观形貌。结果表明,矿渣碱激发胶凝材料固化盐渍土效果显著,掺入适量矿渣碱激发胶凝材料盐渍土的抗压强度和水稳定性显著改善,反应产物中C-S-H凝胶相含量明显增多,形成了结构稳定的胶凝-网状混合结构。水化反应生成了新的水化产物片状晶体和针棒状晶体,形成了C-S-H凝胶相和钙矾石的结构。     

石灰改良黄土状硫酸盐渍土强度的影响因素研究

为充分了解石灰改良黄土状硫酸盐渍土强度的影响因素及规律,对大量不同制备条件的石灰改良黄土状硫酸盐渍土试样进行了无侧限抗压试验和静三轴试验。结果表明:石灰改良黄土状硫酸盐渍土的早期强度较高,但含盐量较高（大于等于1.5%）时,随着养护龄期的增加,其强度并不是一直提高,而是先增大后减小;石灰掺量过多或过少均会使石灰改良黄土状硫酸盐渍土的强度显著降低,灰土比2∶8最接近最佳配灰比;随着土塑性指数的增加,石灰改良黄土状硫酸盐渍土的强度迅速提高;随着含盐量的增加,石灰改良黄土状硫酸盐渍土的浸水强度和不浸水强度都先增大后减小,其峰值强度对应的含盐量约为0.5%;含盐量越高和土塑性指数越大,浸水强度与不浸水强度就越接近;试验结果对石灰改良黄土状硫酸盐渍土地基的工程应用具有参考价值。