砂–聚苯乙烯颗粒轻质填料工程特性试验研究

砂–聚苯乙烯颗粒轻质填料是由工程标准砂和超轻质聚苯乙烯颗粒按一定质量配比均匀混合而成的土工合成材料,研究其变形和剪切强度特性是掌握其工程力学特性的重要内容,也是解决实际工程中变形和稳定的重要依据。根据单向压缩试验和三轴固结排水压缩试验研究了此种轻质填料的压缩变形特性、剪切变形特性及剪切强度特性。在单向压缩试验的基础上,分析了轻质材料的压缩变形规律和机制,提出了适合该材料的广义孔隙比概念,并得出一般压缩曲线方程,该方程能考虑孔隙比随荷载和配比的变化。在三轴压缩试验的基础上,观察了轻质填料在三维应力状态下的偏应力–轴向应变–体变的剪切变形规律及K f线的变化规律,并分析了配比和应力状态对三轴剪切变形及剪切强度特性的影响,同时得出了K f线形态变化的分界点。     

双灰桩材料工程特性的试验研究

通过大量的土工试验和理论分析 ,研究了双灰桩的桩体材料的硬化机理、压缩特性、强度特性以及影响这种材料工程力学特性的主要因素 ,对于这种材料在地基加固中的应用 ,提出了科学合理的建议。     

混凝土单轴压缩破坏试验的二维离散元数值模拟

混凝土作为一种典型的准脆性材料,其力学特性和破坏过程非常复杂.利用颗粒流软件PFC2D,模拟了混凝土的单轴压缩破坏试验,分析了模型细观参数对混凝土宏观力学特性的影响,并对其破坏形态进行了研究.分析表明:试件的峰值强度随着平行黏结强度、摩擦系数、平行黏结半径的增大而增加,随平行黏结刚度的增加而降低.     

原状冻土融沉压缩仪的改进与试验研究

对常规固结压缩仪进行了改进,制作了原状冻土融沉压缩仪。利用改进后的融沉压缩仪对多年冻土原状样进行了试验,其结果基本符合试验土样的融沉特性,试验结果的精度满足工程要求,验证了改进后的融沉压缩仪可作为冻土融沉特性指标的测试仪器,为今后在工程实践中进行冻土原状样的融沉试验提供了技术支持。     

废轮胎颗粒与黄土混合土压缩特性研究

通过一维压缩试验研究了掺量为0%～50%的废轮胎颗粒与黄土混合土的压缩特性,目的是研究该混合土作为轻质回填材料的可行性。试验结果表明,混合土压缩特性介于纯压实黄土与纯废轮胎颗粒之间,总体上随掺量增加压缩系数增大、压缩模量减小、可恢复应变增加。低应力条件下废轮胎掺量约30%的混合土应变较小,随掺量增加混合土压缩模量减小。混合土内部颗粒接触结构及颗粒刚度特性是压缩特性变化的主要原因。研究认为,废轮胎颗粒与黄土混合土的压缩模量随掺量变化的特性及其较大的可恢复变形性可用于与变形有关的岩土工程中,比如涵顶减荷、动力荷载应力缓冲等,同时也为处理废轮胎提供了新的岩土工程途径。     

以高炉钢渣为骨料的沥青混合料性能研究

本文主要研究了高炉钢渣的物理和微观性质,讨论了其作为沥青混合料的材料和路面骨料的可行性。采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和压汞分析等测试方法对高炉钢渣进行了研究。采用高炉矿渣为集料制备沥青混合料,通过车辙试验、浸水车辙试验、高温稳定性和耐水性等试验对混合料进行了测试,应用单轴压缩试验和间接拉伸试验对低温抗裂性能和抗疲劳特性进行了评价。综合分析后,本文认为利用高炉钢渣作为沥青混合料的骨料是可行的。     

受铅污染的土-膨润土竖向隔离墙材料的压缩及渗透特性试验研究

土-膨润土系竖向隔离墙广泛应用于工业污染场地修复工程中。由于黏土与污染液的相互作用,隔离墙的工程性质将发生改变。通过一维压缩固结试验,研究高岭土-膨润土系竖向隔离墙材料与硝酸铅溶液相互作用下的物理性质、压缩固结和渗透特性的改变规律,并给出机理解释。引入评价天然重塑黏土的压缩和渗透特性的归一化孔隙比e /e_L和孔隙指数I_v概念,进一步评价分析受铅污染土-膨润土系竖向隔离墙材料的压缩和渗透特性。     

二维粒状材料双轴压缩试验系统的研制与应用

为研究粒状材料的力学特性及其与材料细观组构演化之间的关系,新研制了一套适用于粒状材料的二维双轴压缩试验系统,并以金属棒等模拟材料组成的二维堆积体为试验对象,在水平和竖直两个方向独立加载,能实现常侧向压力、等p和等应力比等多种应力路径。采用数字照相结合图像相关分析技术高精度地实现了对材料细观组构的跟踪测量,并可分析二维粒状材料内部的应变局部化及细观组构的演化过程。使用该双轴压缩试验系统,针对椭圆形截面金属棒组成的二维粒状材料试样进行了常侧向压力的压缩试验,验证了该试验系统的有效性。     

新型透明黏土制配及其物理力学特性研究

基于人工合成透明土材料和PIV技术的可视化模型试验方法是重要的岩土工程测试手段之一,然而,目前已有透明土材料中针对模拟天然黏土的材料仍相对较少。提出以Carbopol~ Ultrez10聚合物(简称U10)、NaOH粉末和纯净水为原材料,碳纳米材料掺入作为示踪粒子制成散斑场,制配一种新型透明黏土材料的技术方案与操作方法。基于调制传递函数(MTF)方法,对新型透明黏土材料的光学透明性进行量化分析,并与已有透明土材料的光学透明性进行对比分析,验证其优越性。基于微型十字板剪切试验、压缩固结试验、渗透试验及热传导试验等室内试验方法,对新型透明黏土材料的物理力学特性进行系统研究,探讨其模拟天然黏土的可行性。研究结果表明:新型透明黏土材料的光学透明厚度可达25～40 cm,较目前已有常规透明土材料的光学透明厚度提高约2～3倍;新型材料表现为中低灵敏性黏土、强度随时间明显增加,强度、压缩固结特性与天然淤泥(尤其是海相淤泥)或泥炭土的性质相近,渗透系数为2×10~(-7)～7×10~(-7)cm/s,热传导系数为0.62～0.71 W·M~(-1)·K~(-1)。     

高速铁路改良黄土路基填料试验研究

采用矿渣粉、脱硫石膏、生石灰作为掺合料,通过试验研究了这三种改良材料在不同配合比作用下,对黄土工程性质的影响,并对改良土的击实特性、强度特性、压缩特性及浸水特性等进行了分析,指出选用矿渣粉、脱硫石膏、生石灰改良黄土路基填料可达到降低施工成本、节约资源的目的。     

磷石膏的工业资源化利用进展

本文综述了废弃物磷石膏的产生和含有的杂质对其再利用的影响,以及磷石膏在工业上的应用情况,分析了磷石膏在应用发展中存在的问题并提出展望。对磷石膏的综合利用,既能将磷石膏再次资源化,节约资源,还能消除磷石膏堆积对环境造成的负面影响。实现磷石膏大规模综合利用迫在眉睫。     

磷石膏制备复相磷石膏煅烧工艺研究

对磷石膏制备的复相石膏煅烧工艺进行了研究。结果表明:保温时间和升温速率对两种石膏的烧成比例影响较大。获得不同半水-无水比例的复相磷石膏体系可以通过控制升温速率和保温时间来实现。复相磷石膏与单相石膏比较,具有较好的早期强度和后期强度。     

磷石膏中磷的分析及对性能影响研究

可溶磷是磷石膏中主要有害杂质。研究了不同形态可溶磷、共晶磷对磷石膏性能的影响 ,测定了磷石膏中磷、可溶磷及共晶磷含量 ,用扫描电镜及光电子能谱研究了可溶磷的存在形式及其分布。结果表明 :可溶磷主要分布在磷石膏晶体表面 ,其含量随磷石膏粒度增加而增加 ;共晶磷则随磷石膏粒度增加而减少。可溶磷、共晶磷降低硬化体强度。当磷石膏胶结材水化时 ,不同形态磷转化为难溶盐 ,覆盖在二水石膏晶体表面 ,阻碍其溶解与水化 ,使其缓凝。石灰中和磷石膏可降低磷影响 ,是提高磷石膏性能的一种合理方法。     

Application of phosphogypsum in soil stabilization

This paper describes the application of phosphogypsum with cement and fly ash for soil stabilization. Atterberg limits, standard Proctor compaction and unconfined compressive strength tests were carried out on cement, fly ash and phosphogypsum stabilized soil samples. Treatment with cement, fly ash and phosphogypsum generally reduces the plasticity index. The maximum dry unit weights increase as cement and phosphogypsum contents increase, but decrease as fly ash content increases. Generally optimum moisture contents of the stabilized soil samples decrease with addition of cement, fly ash and phosphogypsum. Unconfined compressive strengths of untreated soils were in all cases lower than that for treated soils. The cement content has a significantly higher influence than the fly ash content. The use of two waste by-products, phosphogypsum and fly ash may provide an inexpensive and advantageous construction product.     

磷石膏边坡稳定性分析及治理

通过对磷石膏边坡地形、地貌及地质条件的分析,论述了磷石膏的物理力学性质,确定了磷石膏边坡的基本力学参数,并在边坡稳定性分析的基础上提出了经济、合理的处置措施,对磷石膏堆积而成的高边坡的勘察、评价及支护设计具有实际参考意义。     

高掺量磷石膏稳定红黏土胀缩特性

为研究高掺量磷石膏稳定红黏土胀缩变形特性,改变以往磷石膏和水泥作为外掺固化剂改良土的研究思路,把磷石膏和红黏土作为主要原材料,以水泥含量5%,磷石膏和红黏土比例1:1、1:2、1:3的配比制作试样,研究不同含水率、不同压实度下素红黏土和磷石膏稳定红黏土胀缩变形特性。结果表明:素红黏土绝对膨胀率在0～3 h线性增加,3 h后基本达到稳定; 磷石膏稳定红黏土绝对膨胀率在0～3 h缓慢增加,变形量小于素红黏土,3 h后变形量持续增加,在2 d左右超过素红黏土,表现出更大的膨胀性,膨胀稳定时间为10 d左右; 磷石膏水泥稳定红黏土混合料绝对膨胀率相较于素红黏土膨胀变形具有滞后作用,磷石膏和水泥的掺入可以有效降低混合料前期的膨胀变形,且同一含水率条件下,磷石膏掺量越低,绝对膨胀率越大; 磷石膏稳定红黏土初始含水率越低,绝对膨胀率越大; 磷石膏稳定红黏土和素红黏土线缩率随含水率、压实度的增大而增大; 水平收缩率随含水率的增大而增大,随压实度的增大而减小; 相同含水率和压实度下,磷石膏水泥稳定红黏土线缩率大于素红黏土,水平收缩率小于素红黏土; 高掺量磷石膏稳定红黏土7 d龄期无侧限抗压强度能够满足规范对二级及以下公路底基层水泥稳定材料强度的要求,但其膨胀变形较大,且稳定时间较长; 建议在磷石膏水泥稳定红黏土中掺外加剂进一步研究以减小其膨胀变形。     

四川省德阳市磷石膏现状及对策

介绍了磷石膏的形成及主要组成,分析了德阳地区磷石膏的现状及危害情况,提出了磷石膏的综合利用途径,认为在当前循环经济要求下,磷石膏的综合利用需要国家相关政策指引,在技术方面除了应用已有技术方案外,还需开发新技术,集中化、规模化处理磷石膏,同时具有经济效益和社会效益。     

石灰改性磷石膏的工程性质研究

磷石膏改性后力学性质会大为改善,可用于多种类型的填方工程.文章分析了磷石膏的化学组分.提出了石灰含量与最优含水率的线性关系;试验表明石灰可以降低磷石膏的压缩性质,提高磷石膏的抗剪性能中.还分析了石灰改性磷石膏性质变化的化学机理,以及加入石灰的环境保护作用,综合比较提出了的石灰含量的变化对磷石膏工程性质的影响.     

Recovery of nano-calcium fluoride and ammonium bisulphate from phosphogypsum waste

ABSTRACT

The production of phosphoric acid generates an enormous amount of phosphogypsum with emission of toxic fluorine acid gas. To remedy these environmental problems, a novel and a simple procedure permits converting phosphogypsum waste by recycled fluorine acid into valuable products. The obtained results confirm the efficiency of this procedure, which synthesises at room temperature the calcium fluoride in the form of nano-crystalline powder and the ammonium bisulphate salt from the exact stoichiometric proportions of phosphogypsum, hydrofluoric acid and ammonia. The total conversion of phosphogypsum is achieved after reaction time equal to one hour and a half. Generally, this novel procedure offers not only a solution for reducing phosphogypsum waste and fluorine gas emission, but also gives rise to valuable products, useful to industry and agriculture.     

磷石膏强度改性研究

建筑石膏强度普遍较低．一个重要原因是实际拌和用水量远远大于理论水化需水量,导致硬化体孔隙率增加,强度下降。本文通过研究不同种类的减水剂对磷石膏的浆体流变性和硬化体强度的影响,选择适合磷石膏体系的减水剂,并通过水硬性胶凝材料的协同作用有效地改善了磷石膏的强度。