干湿循环下纤维改良膨胀土强度与微观结构特征研究

为了改善膨胀土的胀缩特性，提高膨胀土抵抗干湿循环的能力，本文以江苏南京原始膨胀土为研究对象，研究了在水泥单独作用和玻璃纤维与水泥联合作用两种改良方式下膨胀土的胀缩特性和抵抗干湿循环作用的能力，并结合微观结构分析探索其改良机理。研究发现：两种改良方式均能降低膨胀土的自由膨胀率和收缩率，提高膨胀土的抗压强度、黏聚力和内摩擦角等参数，并显著提高膨胀土抵抗干湿循环作用的能力；玻璃纤维与水泥联合改良比水泥单独改良效果更好，综合实验结果得出玻璃纤维的最佳掺量为0.6%;微观结构表明水泥和纤维能分别以化学作用和物理作用的方式增强土颗粒之间的黏结性能。上述研究成果能为膨胀土的有效治理提供理论依据。     

磷尾矿对玄武岩纤维加筋膨胀土工程特性影响研究

为改善膨胀土工程特性,满足路基填料使用要求,分别研究了玄武岩纤维加筋膨胀土胀缩特性和磷尾矿改良加筋膨胀土力学强度变化规律。研究结果表明:玄武岩纤维可有效改善膨胀土胀缩特性,每增加0.1%纤维掺量,加筋膨胀土膨胀率约下降5.3%～8.6%,当玄武岩纤维掺量为0.3%时,加筋膨胀土膨胀力达到最小值;采用磷尾矿改良0.3%玄武岩掺量的膨胀土,12%磷尾矿掺量对加筋膨胀土力学强度改良效果显著,抗压强度达到峰值。通过室内试验结果,建议改良膨胀土玄武岩纤维和磷尾矿掺量分别为0.3%、12%。     

石屑粉煤灰改良膨胀土的胀缩和强度特性

在建筑物地基及公路路基修建过程中,膨胀土因膨胀特性对其易产生严重的危害,为探讨石屑粉煤灰对膨胀土的胀缩与强度性能的改良效果,在膨胀土中掺加不同品质及不同比例的粉煤灰,通过对膨胀土膨胀性能的抑制效果及强度的改良效果试验,研究石屑粉煤灰品质及掺量对膨胀土胀缩及强度的影响,试验结果表明:掺入石屑粉煤灰能有效抑制膨胀土的膨胀特性,且品质较好的粉煤灰效果更明显。掺加粉煤灰可有效抑制膨胀土膨胀特性,保障建筑物地基及公路路基的稳定性。     

粉煤灰改良膨胀土路堤强度及膨胀特性试验研究

针对膨胀土路基工程中膨胀土的改良问题,研究掺加粉煤灰对膨胀土的改良效果,基于室内土力学相关试验,分析不同粉煤灰掺量对膨胀土改良特性,得到粉煤灰改良膨胀土的抗压强度、胀缩特性及击实特性变化规律。研究结果表明:掺加粉煤灰能够显著改善膨胀土强度,随着粉煤灰掺量增加,膨胀土抗压强度逐渐增加,最大增幅约为39.18%,最优粉煤灰掺量约为30%;掺加粉煤灰有效降低膨胀土自由膨胀率、无荷膨胀率等胀缩性指标,最大降幅可达38%、35%;对于改良膨胀土的击实特性,随着粉煤灰掺量增加,最优含水量及最大干密度逐渐减小。     

干湿循环作用对煤矸石稳定膨胀土行为的影响

以煤矸石粉掺入膨胀土中改良膨胀土的胀缩性行为,实现固体废弃物煤矸石再利用为目的.将不同掺量的煤矸石粉加入膨胀土中,进行干湿循环试验,检测试件的含水率、轴向胀缩变形量和强度变化.通过压汞试验获得试样的孔隙特征值,从微观角度揭示膨胀土胀缩行为机理.试验结果表明:吸水膨胀后的试样最终含水率随干湿循环次数的增加而降低,干燥收缩后的试样最终含水率随干湿循环次数的增加而增加;随干湿循环次数的增加,收缩和膨胀试样最终轴向应变逐渐减小,这与含水率变化规律一致;绝对膨胀率和收缩率在第1次循环中达到最大值,此后逐渐减小并趋于稳定.随着干湿循环次数增加黏聚力增强而内摩擦角有所降低,掺加6％煤矸石粉后使膨胀土试样的抗剪强度增大.从孔隙特征分析,试样的膨胀率和收缩率得到抑制,强度增加的主要原因在于掺入煤矸石粉改变了膨胀土的孔径分布.     

掺建筑垃圾水泥稳定碎石材料路用性能研究

为保证掺建筑垃圾水泥稳定碎石材料路用性能,对不同建筑垃圾再生集料掺量的水泥稳定碎石进行了力学强度试验、冻融循环试验、抗冲刷试验和干缩试验。结果表明:水泥掺量≥4%时,各级配建筑垃圾掺量的水泥稳定碎石抗压强度满足路面基层要求,且抗冻性能良好,水泥稳定碎石冻融20次后BDR50%;在各级配水泥掺量下,60%建筑垃圾掺量的水泥稳定碎石劈裂强度最大,较未掺建筑垃圾的水泥稳定碎石劈裂强度至少提高了70%;水泥稳定碎石冲刷质量损失、干缩系数分别与建筑垃圾掺量正相关,且水泥掺量的增加有效改善了稳定碎石抗冲刷性,水泥掺量每增加1%,掺建筑垃圾的水泥稳定碎石质量损失平均降低了42%。     

石灰改良膨胀土填料力学特性及施工含水率研究

为保证膨胀土路基力学强度和稳定性,通过室内及现场试验研究了石灰改良膨胀土力学特性及施工含水率。结果表明,膨胀土掺入石灰后,最大干密度降低,最佳含水率增加,利于控制路堤施工质量;随石灰掺量增加,改良膨胀土物理力学特性逐渐改善,且石灰掺量≥6%时,改良膨胀土物理力学特性趋于稳定;石灰改良膨胀土路基压实度在含水率ω_op+1.5时达到最大值,含水率≤ω_op+1.5时,改良膨胀土无侧限抗压强度及CBR随含水率增加呈线性增大,含水率增加1%,无侧限抗压强度和CBR分别至少提高6.9%和2.6%。建议改良膨胀土最优石灰掺量为6%,施工含水率为ω_op+1.5。     

粉煤灰改良膨胀土力学特性试验

通过无侧限抗压强度试验及直剪试验,研究不同粉煤灰掺量条件下(0、8…%、15…%、20…%、25…%、30…%、40…%),改良膨胀土的力学特性变化规律,研究结果表明:随着粉煤灰掺量增加,膨胀土无侧限抗压强度及抗剪强度参数呈现先增加后减小的趋势,并且得到粉煤灰改良膨胀土的最优掺量为30…%;在最优掺量条件下,改良膨胀土力学参数与粉煤灰掺量呈现指数函数变化关系;粉煤灰显著提高膨胀土无侧限抗压强度及粘聚力,最大增幅分别为0.44…MPa、0.65…MPa,但粉煤灰掺加对于内摩擦角影响较小。因此,可以认为粉煤灰对膨胀土力学强度产生显著改良,较好的满足工程强度要求。     

HEC取代水泥对玻璃纤维再生混凝土力学性能的影响

为了提高建筑垃圾利用率和改善再生混凝土性能，以玻璃纤维再生混凝土为研究对象，研究了HEC取代水泥对玻璃纤维再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、比强度和保温性能的影响。结果表明：玻璃纤维再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度随HEC取代率的增加呈现先增强后下降趋势，当HEC取代率为50%时，再生混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度最大；玻璃纤维能够显著提高再生混凝土轻质高强性能，比强度随玻璃纤维掺量的增加呈现先增大后降低趋势，当玻璃纤维掺量为2%时，混凝土的抗压强度和比强度最大。综合表明，当HEC取代率为50%、玻璃纤维掺量为2%时，玻璃纤维再生混凝土力学性能和保温性能最好。     

超细粉煤灰水泥改良膨胀土试验研究

通过超细粉煤灰水泥对膨胀土进行改良,研究了不同掺量超细粉煤灰水泥对膨胀土击实性能、自由膨胀率和力学性能的影响。研究结果表明:激发剂Na OH一定时,随着超细粉煤掺量的增加,膨胀土的最大干密度及最优含水量逐渐降低;超细粉煤灰水泥的掺入可以有效改善膨胀土的自由膨胀率,当超细粉煤灰水泥掺量为12%时,与素膨胀土相比,其自由膨胀率降低了83.06%,而养护龄期对自由膨胀率几乎没有影响。当超细粉煤灰水泥掺量为12%时,其膨胀土无侧限抗压强度最大,掺量超过12%之后,其抗压强度有所降低。随着超细粉煤灰水泥掺量的增加,膨胀土的三轴抗剪强度先增大后减小,建议超细粉煤灰水泥合理掺量为12%。试验研究成果可为改良膨胀土工程性质的研究人员提供参考。     

铁尾矿砂改良膨胀土填料工程特性研究

为保证膨胀土填料路用工程性质良好，选用铁尾矿砂处治膨胀土填料，并通过室内试验研究了铁尾矿砂改良膨胀土填料击实特性、膨胀特性、力学特性和水稳定性。结果表明，随掺砂率增大，铁尾矿砂改良膨胀土最大干密度逐渐提高，最佳含水率逐渐降低；随掺砂率增加，铁尾矿砂改良膨胀土膨胀性减弱，掺砂率增加10%,改良膨胀土自由膨胀率和膨胀力分别平均降低17.2%、22.2%;在掺砂率30%时，铁尾矿砂改良膨胀土力学特性和水稳定性最优，较素膨胀土水稳系数约提高16.1%。建议铁尾矿砂改良膨胀土最佳掺砂率为30%。     

纤维对地聚合物抗压强度的影响研究

为提高粉煤灰基地聚合物抗压强度,以纤维作为增韧材料,重点考察了纤维种类和掺量对地聚合物强度的影响.木质素纤维、聚酯纤维和玻璃纤维的最佳掺比分别为0.3%、0.1%和0.3%.过量木质素纤维导致地聚合物局部强度降低,过量玻璃纤维使得地聚合物孔隙增加,导致强度降低.掺加玻璃纤维的粉煤灰基地聚合物抗压强度高(33.25 MPa),其微观结构分析表明Si-O-Si和Si-O-Al聚合度较高.     

水泥、石灰改良建筑垃圾的击实性能试验研究

选取水泥、石灰作为改良材料,利用击实试验研究含水率、粗骨料掺量、不同改良材料对建筑垃圾骨料压实性能的影响。结果表明:对于水泥改良建筑垃圾骨料,最佳含水率和最大干密度随着粗骨料掺量增加而增加;随着水泥掺量增加,最大干密度先增后减,水泥的最优掺量为5%左右;对于石灰改性建筑垃圾骨料,随着含水率增加,干密度先增后减;随着石灰掺量的增加,最佳含水率增加,最大干密度减小且水敏感性降低,石灰改良效果不如水泥。     

钢渣混合土基层材料干缩及抗冻性能研究

为了解钢渣混合土基层材料在环境作用下的响应特性，分别以失水率、干缩应变、干缩系数和冻融质量损失率、冻融残留强度比为指标，开展了干缩和冻融循环试验研究。研究发现，随着钢渣占比的增加，钢渣混合土28 d干缩系数、冻融质量损失率均有所减小，冻融残留强度比先增后减，在钢渣占比50%(质量分数)时达到峰值96.1%,说明合适的钢渣占比既能抑制钢渣混合土的干缩，又赋予其较好的抗冻性能；随着水泥掺量的增加，28 d干缩系数、冻融残留强度比增加，冻融质量损失率减小，表明水泥掺量的增加不利于钢渣混合土的干缩性能但有利于其抗冻性能；土壤固化剂的掺入能改善钢渣混合土的干缩和抗冻性能。SEM分析表明，钢渣占比为50%、水泥掺量为5%配合比的钢渣混合土结构更紧密，8次冻融循环后整体性更好。通过对比不同基层材料的干缩系数和冻融残留强度比发现，钢渣混合土的干缩性能劣于水泥稳定碎石但优于水泥石灰稳定土，抗冻性达到甚至超过水泥稳定碎石。     

满洲里220m变电站膨胀土地基处理

膨胀土是一种吸水膨胀,失水收缩,具有较大胀缩变形性能,且变形往复的高塑性粘土,利用膨胀土作为结构物地基时,如果没有采取必要措施,常会给结构物造成危害。220m变电站主建筑均为单层建筑,为了提高今后工程建设中对膨胀土问题引起各方面的重视,减少这种地质灾害对工程的影响,本     

聚乙烯醇纤维对磷建筑石膏基复合材料性能的影响

为了改善磷建筑石膏强度低、韧性差的不良特性,本文在磷建筑石膏基复合材料中掺入不同直径和掺量的聚乙烯醇纤维,通过试验分析探究聚乙烯醇纤维对磷建筑石膏基复合材料工作性能和力学性能的影响。结果表明,聚乙烯醇纤维的掺入能够显著降低浆体的流动度和缩短浆体的凝结时间。同时,聚乙烯醇纤维的掺入可以显著提高复合材料的力学强度,当纤维直径为15μm、体积掺量为1.6%时,复合材料的力学性能最佳,抗折强度、抗压强度、抗弯强度和抗拉强度分别为10.071、13.25、10.73和2.89 MPa。此外,通过SEM对材料结构的微观形貌进行观察,聚乙烯醇纤维能够分散在磷建筑石膏的孔隙和裂缝中,使复合材料的内部结构更加密实,提高了复合材料的力学性能。     

耐碱玻璃纤维掺量对3D打印砂浆性能的影响研究

耐碱玻璃纤维作为一种性能优良的无机非金属纤维材料,在土木工程领域有很好的研究价值和应用潜力。而3D打印作为新兴技术,在土木工程领域有较高匹配度和广阔应用前景。本文通过在3D打印砂浆中掺入不同掺量的耐碱玻璃纤维并调节减水剂用量,制备一系列打印性能良好的砂浆,探究耐碱玻璃纤维掺量对砂浆力学性能的影响。试验结果表明:要获得良好的打印性能,跳桌试验流动度建议在180~220 mm之间;砂浆抗折强度随耐碱玻璃纤维掺量增加而提高,强度增幅最多可达99.2%;砂浆抗压强度随耐碱玻璃纤维掺量增加先提升后降低,纤维最优掺量为0.25%(质量分数)。     

聚丙烯纤维对风积沙砂浆性能的影响研究

通过分别掺入0、0.3 kg/m3、0.7 kg/m3、1.0 kg/m3、1.3 kg/m3和1.8 kg/m3的聚丙烯纤维,配制相同稠度风积沙砂浆,研究了聚丙烯纤维掺量对风积砂干混砂浆干缩、强度以及抗裂等性能的影响.结果表明,聚丙烯纤维能显著提高风积砂干混砂浆物理力学性能.聚丙烯纤维掺量在1.3 kg/m3以内,风积沙砂浆随其掺量增加,性能增强效果明显;掺量大于1.3 kg/m3,干缩性能以及力学性能出现倒缩;风积沙砂浆中聚丙烯纤维掺量适宜为1.3 kg/m3.在此掺量下,聚丙烯纤维不仅能改善风积沙砂浆的施工性能,而且可以提高其基本力学性能.     

纤维类型对砂浆收缩性能的影响

研究了玻璃纤维、钢纤维、玄武岩纤维和木质素纤维对砂浆自收缩、干缩性能的影响。对不同纤维增强砂浆的自收缩、干燥收缩和干燥收缩后湿胀规律进行研究,结果表明,玻璃纤维抑制砂浆收缩能力和干缩湿胀稳定性在几种纤维中都是最好的。木质素纤维对砂浆早期收缩有较好的抑制效果,但对砂浆长期收缩的抑制能力是几种纤维中最差的。各纤维砂浆90 d干缩率大小规律为:木质素纤维砂浆无纤维基准砂浆钢纤维砂浆玄武岩纤维砂浆玻璃纤维砂浆。掺纤维砂浆的自收缩率远低于干缩率,各纤维砂浆90 d自收缩率大小规律为:无纤维基准砂浆木质素纤维砂浆钢纤维砂浆玄武岩纤维砂浆玻璃纤维砂浆。     

纤维改性水泥稳定铁尾矿砂的无侧限抗压性能研究

铁尾矿砂的资源化利用是降低尾矿库存风险和节约建筑材料的有效措施。分别采用聚丙烯纤维和玻璃纤维对水泥稳定铁尾矿砂(CIT)进行改性处理,其中纤维掺量分别为0、0.25%、0.5%、0.75%、1%,养护龄期分别为7 d和28 d。通过脆性指数、模强比、韧度指数三个力学性能指标表征纤维改性水泥稳定铁尾矿砂(FCIT),并通过扫描电镜(SEM)试验对纤维作用机制进行分析。研究结果表明:玻璃纤维的最优掺量为0.5%,而聚丙烯纤维的最优掺量为1%。在最优掺量的情况下,玻璃纤维和聚丙烯纤维对CIT无侧限抗压性能的作用基本一致。在相同纤维掺量的情况下,7 d养护龄期无侧限抗压强度和韧度指数低于28 d,不掺纤维时养护龄期对CIT的脆性指数作用不明显。纤维对CIT的作用机制可分为拉拔作用、交织作用和团聚作用。