滨海氯盐盐渍土加固工程特性

盐渍土广泛分布于我国东部沿海地区,在工程建设中常出现溶陷、盐胀及腐蚀性等病害,对工程建设造成了极大地危害。试验采用成都理工大学自主研制新型抗盐胀固化材料SD作为固化剂对人工配置氯盐盐渍土进行室内试验,研究固化剂对氯盐盐渍土工程特性的影响。试验表明,抗盐胀固化剂可有效提高氯盐盐渍土强度,降低盐渍土膨胀性,固化剂掺量为2.5%,5%的试样28 d抗压强度相较于纯水泥试样分别增加56.72%,95.52%,抗折强度分别增加48.11%,52.53%;添加了固化剂试样线膨胀量约为纯水泥加固试样的的0.2倍。该固化剂有效提高了工程质量,延长其使用寿命,大大提高了工程经济效益。抗盐胀固化剂主要是通过抑制盐渍土中的盐离子与铝酸钙的反应即抑制Friedel盐和钙矾石的生成来达到固化氯盐盐渍土的目的。     

固化剂处理硫酸盐渍土的盐胀与溶陷特性研究

为了降低硫酸盐渍土的盐胀与溶陷性,本文研究采用粉煤灰、氯化钙和水泥三种固化剂复掺对硫酸盐渍土进行处理,按照正交设计要求,分别以10%、15%、20%粉煤灰,2%、4%、6%氯化钙和1%、3%、5%水泥,固化含盐量为5%的硫酸盐渍土,在温度35~-25℃梯级下降过程中测定土体的盐胀量,并采用单轴压缩双线法测定土体的溶陷系数。通过极差和方差分析,验证试验中各因素对硫酸盐渍土盐胀性与溶陷性的影响机理。结果显示:土体的盐胀与溶陷主要发生在试验初始阶段,盐胀率与溶陷率随粉煤灰掺量增加而降低,随氯化钙掺量增加显著降低,随水泥掺量增加变化不明显。在该试验条件下,建议取用20%粉煤灰、6%氯化钙、3%水泥为最优配合比,以此来为硫酸盐渍土地区地基处理工程提供参考。     

硫铝酸盐水泥基预拌流态固化土固化剂性能的研究

以硫铝酸盐水泥和二水石膏为原材料制备了预拌流态固化土固化剂,以强度、体积膨胀率和成本为指标进行同化剂配选。以胶土比1∶9制备固化土试样,进一步研究了硫铝酸盐水泥与二水石膏的比例对固化土抗压强度和体积稳定性的影响。结果表明,固化剂胶砂的抗压和抗折强度均随硫铝酸盐水泥掺量的增加先提高后降低再提高。硫铝酸盐水泥掺量的增加有利于固化土试样抗压强度和体积稳定性的改善。硫铝酸盐水泥与二水石膏最优配比为7∶3,采用该固化剂制备的固化土试样28 d体积收缩率为0.08%,抗压强度为1.3 MPa。     

单次降温条件下硫酸盐渍土盐冻胀试验研究

为研究单次降温条件下不同压实度、含水率、含盐量对宁夏地区硫酸盐渍土盐冻胀的影响,进行了室内配置试样试验。结果表明:在单次降温条件下,该地区硫酸盐渍土的起胀温度随含盐量增加而增大。随着温度变化,盐冻胀过程表现为4个阶段:35 ℃~ 5 ℃之间属于纯盐胀阶段,5 ℃~-5 ℃之间属于调整阶段,-5 ℃~-10 ℃之间属于盐冻胀阶段,-10 ℃~-25 ℃之间属于稳定阶段。当压实度较低、且含盐量在2%以内时,盐冻胀率随含盐量增加有所增大;当含盐量超过2%后,盐冻胀率随含盐量增加呈先增大后减小发展趋势,并在含盐量5%时达到峰值。当压实度为100%时,盐冻胀率随含盐量增加而增大。当含盐量较小时,达到最优含水率时盐冻胀率较大;而随含盐量逐渐增大,盐冻胀率随含水率增加呈先减小后增大变化趋势。总体来看,压实度越高、含盐量越大、越接近土体最优含水量时,盐冻胀率也越大。该研究可为硫酸盐渍土地区的工程建设提供参考。     

含盐量对硫酸钠盐渍土–混凝土界面剪切特性的影响研究

为了探究不同地区盐渍土–混凝土界面的强度及变形差异,自制硫酸钠盐渍土与混凝土试样,将盐渍土在不同含盐量、初始干密度及法向应力条件下与混凝土进行一系列单调直剪试验。通过试验研究不同因素对界面抗剪强度的影响,并分析在不同含盐量下界面抗剪强度参数及剪胀性的变化规律。研究结果表明：含盐量对界面抗剪强度起到劣化作用,其劣化程度在土体孔隙溶液处于非饱和状态时随含盐量增大而减弱,而孔隙溶液饱和结晶时,劣化作用增强;盐渍土抑制了初始干密度对界面抗剪强度的增强作用;不同竖向应力下,含盐量为1%～4%的盐渍土对应界面的平均破坏剪应力是素土的0.71,0.75,0.86和0.77倍,界面盐蚀折减系数在0.68～0.88范围内变化;界面黏聚力随着含盐量的增加而增大,内摩擦角表现出与抗剪强度相同的变化趋势,并且界面黏聚力受含盐量影响效果更显著;在较低法向应力和较高含盐量下,界面出现剪胀现象,其余情况均表现为剪缩,剪缩量随法向应力递增,在含盐量为3%时取得最小值。界面剪胀角在含盐量0%～3%范围内随含盐量增加显著提升。此外较高法向应力对界面剪胀角存在抑制作用,并弱化含盐量对剪胀角的影响。     

硫酸亚铁和硝酸钙对超硫酸盐水泥强度的影响

采用矿渣制备了超硫酸盐水泥，研究了硫酸亚铁和硝酸钙的掺量和掺加方式对超硫酸盐水泥3 d、7 d、28 d和90 d抗压、抗折强度的影响。结果表明：单掺适量硫酸亚铁时，超硫酸盐水泥各龄期的抗压、抗折强度均有所提高，但掺量过大（>0.5%）时对早期（3 d）抗压、抗折强度不利；单掺硝酸钙时，超硫酸盐水泥各龄期的抗压、抗折强度均有所降低；复掺硫酸亚铁和硝酸钙时，超硫酸盐水泥各龄期的抗压、抗折强度较未掺和单掺时均有明显提高，其中，复掺1.5%硫酸亚铁和2.0%硝酸钙对强度的提高效果最好。     

陶粒掺量和粉煤灰替代水泥掺量对轻质水泥基砌块力学性能的影响

对陶粒掺量、粉煤灰替代水泥掺量不同的轻质水泥基砌块展开抗压、抗折强度试验,根据得出的试验数据,研究陶粒掺量、粉煤灰替代水泥掺量的改变对轻质水泥基砌块抗压、抗折性能的影响趋势。通过研究分析,得出轻质水泥基砌块的抗压、抗折强度均随着陶粒掺量的增加而降低,随着粉煤灰替代水泥掺量的增加呈现先上升后下降的趋势。因此,陶粒掺量和粉煤灰替代水泥掺量是影响轻质水泥基砌块抗压、抗折强度的主要因素,在混凝土配合比设计中应充分考虑这两个因素的影响。     

水泥-磨细矿渣固化滨海盐渍土强度及机理

用水泥和磨细矿渣制作复合固化剂,来加固滨海盐渍土.测试滨海盐渍加固土(以下简称加固土)7、28、90d龄期的无侧限抗压强度,并结合加固土烧失量、固结物含量、X射线衍射(XRD)仪、热重-差示扫描量热(TG-DSC)法和扫描电子显微镜(SEM)探究其加固机理.结果表明:水泥-磨细矿渣复合固化剂的加固效果明显优于单掺水泥或磨细矿渣,且当磨细矿渣掺量为0%～75%时,加固土7、 28d无侧限抗压强度随磨细矿渣掺量增大而逐渐增强,最高可达6.0、10.0MPa;当磨细矿渣掺量为25%～100%时,90d龄期时加固土强度均达到11.5MPa以上,远高于单掺水泥加固土强度;加固土强度与其固结物含量呈正相关,而与其烧失量相关性不强.加固土28d龄期SEM照片显示,复合固化剂的水化产物与盐渍土结合较好,致密性明显优于单掺水泥或磨细矿渣;固结物是加固土强度的主要来源,其由固化剂水化产物及其黏结的土颗粒构成,受水化产物数量和团粒化作用共同影响.     

冻融和干湿循环下盐渍土水盐迁移规律研究

通过单向冻结试验研究盐分在土体冻结过程中对水分重分布与变形的影响,并结合模型试验分析冻融、蒸发、辐射和降水过程中的水盐迁移规律。研究表明:盐分的存在会减弱土体在冻结过程中的水分迁移,进而抑制土体的冻胀变形。Na Cl盐渍土在冻结过程中只有冰晶产生,土体只发生冻胀变形。而2 4Na SO对温度极其敏感,降温过程中会产生冰晶体和盐晶体,土体发生冻胀和盐胀两种变形。硫酸钠的结晶还会降低土体导水系数,进而减弱土体的水分迁移。在高含盐量的2 4Na SO盐渍土(3.6%)冻结过程中,土体的分凝冻胀现象消失,只有冻结初期的原位盐胀和冻胀。模型试验表明2 4Na SO含量为2%的盐渍土冻融过程中,水盐迁移同样微弱。蒸发条件使得盐分向表面集聚,降水条件使得表层盐分向下迁移。干湿循环是土体发生盐胀破坏的主要原因,其远比冻结过程中的盐分迁移来的剧烈。盐胀发生在土体表面,而冻胀破坏主要在冻结锋面。基于以上试验,探讨了盐渍土在冻结过程中的水盐迁移过程以及盐胀和冻胀的成因。     

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。     

季冻区高速铁路路基改良填料冻融性能研究

针对季冻区高速铁路路基填料冻融性能问题,将水泥和水泥粉煤灰掺入级配碎石作为改良措施。为了研究水泥和水泥粉煤灰改良碎石填料的抗冻融耐久性能,对填料的水稳定性、冻融变形特性和冻融耐久性进行试验,分析改良剂的种类、掺量以及养护龄期等因素的对路基填料性能的影响规律。研究结果表明:水泥改良填料相较于水泥粉煤灰改良填料有较高的无侧限抗压强度;填料单向冻胀量随着水泥掺量的增加而降低,掺入粉煤灰后会提高填料的冻胀率;水泥粉煤灰改良填料在28 d养护后水稳定性性能较水泥改良填料更佳优异,抗冻融性能则会低于水泥改良填料。     

Investigation of recycled gypsum in conjunction with waste plastic trays for ground improvement

During the three stages of production, construction and demolition, approximately 15 million tons of gypsum waste plasterboard is generated annually in the world. It is considered a serious problem due to scarcity of land-filling space, increasing the cost of disposal and increasing environmental regulations. Investigations of using recycled gypsum “bassanite” which is derived from gypsum waste plasterboard and waste plastic trays for ground improvement were studied. Recycled gypsum was used as a stabilizing agent to improve the compressive strength while the waste plastic trays were used to improve the tensile strength. Recycled gypsum content, curing time and frost heave property throughout capillary rise test were investigated to determine the behavior of treated soil with recycled gypsum. In addition, size, content and aspect ratio of strips of waste plastic trays were investigated. Test results showed that increasing recycled gypsum content has a more significant effect on compressive strength compared to the tensile strength. The effect of curing time on the strength of treated soil samples with recycled gypsum is much pronounced in the early curing days compared to later ages. Adding strips of waste plastic trays to samples treated with recycled gypsum enhanced both splitting tensile and compressive strengths as well increased the value of secant modulus. Capillary rise rate was reduced with the increase of recycled gypsum content, which helps to reduce the formation of ice lenses; hence the susceptibility of treated soil against frost heave is increased. The size and content of strips of waste plastic trays have significant effect on the potential of capillary rise and the enhancement of strength and stiffness of tested soil.     

含盐量与固化材料掺量对固化盐渍土抗压强度的影响

为解决滨海盐渍土的低强度和大变形问题,采用水泥、石灰、SH固土剂固化盐渍土,研究含盐量、固化材料掺量、养护龄期和浸泡用水对固化土抗压强度的影响.结果证实:含盐量大于1%,固化土抗压强度随含盐量的增加而减小;掺加水泥、石灰、SH固土剂均可提高土的强度和水稳性;随养护龄期的增加,固化土的抗压强度增加;石灰固化土和SH固土剂...     

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。     

冻融循环作用下含盐量对Na_2SO_4土体变形特性影响的试验研究

冻融循环作用下,土体孔隙溶液中的盐分不断结晶与溶解,水分不断冻结与融化,使得含盐土体的变形不断变化。以青藏高原粉质黏土为研究对象,对洗盐后的素土分别加入质量分数为0%,1%,2%,3%的Na_2SO_4盐,研究了封闭系统下Na_2SO_4盐渍土在冻融循环作用下的变形规律。结果表明,在冻融循环过程中,不含盐土体和较低含盐量的土体表现出明显的冻胀融沉现象,且土体的融沉大于其的冻胀。而较高含盐量的土体在冻结过程中,土体的冻—盐胀作用显著,融沉现象却不再明显,甚至消失。利用多孔介质力学的方法,探讨了Na_2SO_4盐渍土在冻融循环作用下土体的变形规律,得出土体的变形由冰水/盐分相变、热胀冷缩、相变过程中的密度变化等引起的变形综合而成。结合Na_2SO_4溶液的性质,还分析了Na_2SO_4的结晶机理,从而为进一步研究盐渍化冻土中的变形机理提供一些参考。     

超高性能混凝土(UHPC)试验及应用研究

超高性能混凝土（UHPC）是一种力学性能超高、耐久性能优异、体积稳定性优良的新型水泥基复合材料,本文介绍了这种新型复合材料基本制备原理,介绍采用水泥、石英砂、矿物掺合料等常用建筑原材料配制出超高性能的混凝土,并通过对比试验,研究了矿物掺和料种类、纤维掺量以及养护工艺对超高性能混凝土抗压、抗折强度的影响,确定了最佳配合比。实验结果表明：此超高性能混凝土（UHPC）流动性好,在高温环境养护下,试件抗压强度达到325MPa,抗折强度达54MPa;在自然条件下养护,试件30天抗压强度为187MPa,抗折强度为35MPa。本文继而探索该种超高性能混凝土在预应力结构工程方面的应用,将其替代钢制锚垫板和其它产品,采用其制备出的预应力构件,各项性能指标均满足技术要求,并且成本显著降低,为超高性能混凝土在预应力结构工程方面的推广应用奠定基础。     

Durability of blast-furnace slag mortars subjected to sodium monofluorophosphate application

The aim of this study is to investigate the effect of sodium monofluorophosphate (Na-MFP) on frost scaling durability and transport properties of carbonated blast-furnace slag cement (BFSC) mortar. The application of Na-MFP solution as curing solution and also surface treatment compound for BFSC mortar was evaluated. Three different Na-MFP solutions with concentrations of 10%, 20% and 30% by weight. in water were used as curing solution and surface treatment compound. The experimental results reveal that both techniques significantly improve the frost salt scaling durability and microstructure of carbonated blast-furnace slag mortar. Moreover, the carbonation rate and capillary water uptake of the treated mortars were substantially decreased compared with the untreated specimen. The mortars cured in Na-MFP solution show higher compressive strength than the untreated control after carbonation exposure. In general, the durability performances were improved when increasing the concentration of the Na-MFP solution applied.     

水泥土搅拌桩止水帷幕工程特性研究

水泥土搅拌桩作为基坑止水帷幕已经得到了广泛应用,为了更深入的理解作为止水帷幕的水泥土的工程特性,通过对不同水泥掺入量的水泥土无侧限抗压强度和渗透系数的室内试验研究,利用CBR-1承载比试验仪和TSS-2柔性壁三轴渗透仪对水泥土进行了无侧限抗压强度和渗透试验,分析了养护龄期及水泥掺入量对水泥土的无侧限抗压强度和渗透系数的影响。试验结果表明,水泥土的无侧限抗压强度随养护龄期和水泥掺入量的增大而增大,并通过曲线的拟合,得出了无侧限抗压强度的预测公式;渗透系数随养护龄期和水泥掺入量的增大而减少,通过数据对比得出28天之后水泥土渗透系数主要是受水泥掺入量的影响。     

阿拉尔市区道路盐胀-冻胀变形破坏机理研究

阿拉尔市地处季节性冻土灾害区和严重盐胀灾害区。城市道路在建成后就遭受了严重的盐胀-冻胀变形破坏。本文通过对严重变形破坏路段的路基土与道路两侧绿化带土体的含盐量进行对比检测试验,试验分析认为阿拉尔市区道路的变形类型属于盐胀-冻胀变形。对其盐胀-冻胀变形破坏的原因与机理进行分析研究,提出要解决阿拉尔市道路盐胀-冻胀变形问题,需要在控制路基盐分、含盐量的基础上,必须要考虑地表水及地下水对路基盐胀-冻胀的影响。     

引气浮石轻骨料混凝土抗冻耐久性的试验研究

在水灰比和水泥用量不变的情况下,配制了四种不同含气量的浮石轻骨料混凝土,进行了力学性能试验及抗冻耐久性试验.结果表明:随着含气量的增加,浮石轻骨料混凝土的抗压强度在逐渐减小,抗冻耐久性是先降低后提高.对于四组浮石轻骨料混凝土,抗冻性不仅与含气量有关,还与强度有关.因此,要想提高混凝土的抗冻耐久性,必须加入足够量的引气剂,这样才能保证在混凝土强度下降的同时,抗冻耐久性也能提高.