改性膨胀土的膨胀率研究

对取自不同场地的膨胀土,掺入4种常用改性剂生石灰、熟石灰、粉煤灰、水泥后,对膨胀土在不同掺入比情况下,改性膨胀土的自由膨胀率、有荷及无荷条件下的膨胀率及变形量的变化规律进行试验研究.研究结果表明:具有强膨胀潜势的膨胀土改性剂的最佳掺量为10％,掺人生石灰后自由膨胀率降幅最大,熟石灰的最小;中膨胀潜势的膨胀土改性剂最佳掺量为8％,掺人生石灰后其自由膨胀率降幅最大,掺入水泥的最小.最佳掺量条件下生石灰和水泥改性土的有荷及无荷膨胀率均较小,且无荷膨胀稳定时间较短,即水泥及生石灰的改性土变形较小,利于其上建构筑物的稳定.生石灰改性效果优于熟石灰,相关研究应明确选用的是生石灰还是熟石灰.     

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%。     

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。     

浅谈渠道水泥改性土换填施工技术及质量控制

膨胀土因其特殊的工程特性对工程危害极大,对膨胀土段渠道进行换填是工程主要处理措施之一。由于南水北调磁县段三标段缺乏换填用土料(低液限黏土)料源,对渠道开挖的弱膨胀土中掺入一定比例的水泥,不仅可以使膨胀土丧失膨胀潜能、提高土体换填后强度或承载力,并可以实现就地取材解决换填料源不足的问题。本文主要阐述了南水北调磁县段三标通过对弱膨胀土进行水泥改性后,在膨胀土段渠道换填施工过程中的施工技术要求及质量控制。     

轻骨料和防水剂对发泡保温材料性能的影响

试验以普通硅酸盐水泥(P.O42.5)为主要胶凝材料,采用膨胀珍珠岩和聚苯颗粒为轻质保温骨料,同时掺加适量玻璃纤维和防水剂;发泡剂采用植物改性泡沫剂,运用物理发泡工艺制备了水泥基轻质发泡保温材料.分别研究了膨胀珍珠岩、聚苯颗粒和防水剂掺量对水泥基轻质发泡保温材料性能的影响,确定了水泥基轻质发泡保温材料的最佳配合比.试验结果表明:玻璃纤维掺量占水泥质量1.5％,轻骨料总掺量为7％,膨胀珍珠岩与聚苯颗粒混合比例为1∶2,有机硅防水剂掺量为4％时,水泥基轻质发泡保温材料的各项性能指标良好,干密度较低、抗压强度较高且防水性能较好,其28 d干密度和抗压强度分别为298 kg/m3和1.43 MPa,体积吸水率为17.32％.     

水泥改性膨胀土在侵蚀环境下的干湿循环效应研究

为了研究水泥改性膨胀土在复杂环境条件下的稳定性及耐久性,设计了室内模拟试验,探讨了纯净水、不同浓度及不同种类的化学溶液在干湿循环作用下对水泥改性膨胀土的侵蚀效应.从初始至破坏状态,记录了试样的宏观裂隙开展过程及体积的变化情况,对比分析了相应的荷载位移曲线及峰值强度,得到了水泥改性膨胀土在不同侵蚀环境下的力学特性随干湿循环次数的变化规律,并对相应的作用机理进行了分析.试验结果表明,侵蚀环境的干湿循环作用对水泥改性膨胀土的力学特性有明显的影响,且随着侵蚀溶液的浓度和干湿循环次数的递增而变得愈加显著.     

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。     

基于土聚水泥生土材料改性试验研究

生土材料是一种传统的古老的生态建筑材料,但由于强度低,耐水性差难以在现代建筑工程中发挥作用.本文提出了一种以偏高岭土作为主要原材料的土聚水泥用于生土材料改性,通过试验分别研究了碱性激发剂掺量、激发剂种类以及促硬剂对土聚水泥改性生土材料力学性能及耐水性影响.研究结果表明,采用浇筑成型的方式,土聚水泥改性生土材料,其28 d抗压强度可达到18.0 MPa,软化系数为0.90.土聚水泥非常适合用于生土材料改性.     

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。     

高掺量高细矿渣水泥的研究

采用矿渣与熟料分别粉磨再混合粉磨的技术,研究了不同细度、掺量的矿渣微粉对水泥物理性能的影响,确定了水泥中SO3的最佳掺入量和高掺量高细矿渣水泥的组成,认为高细粉磨的矿渣以高掺量与熟料、石膏混合可制备出各项性能良好的水泥.     

膨胀土的分类及膨胀土地区基础的施工方案

介绍了中国、美国、法国、印度对膨胀土的判别分类标准,中国标准采用自由膨胀率,美国标准采用多种方法,法国标准按膨胀应力分类,印度标准采用多指标综合判别分类膨胀土.同时,介绍了在不同判别分类标准下,膨胀土地区基础工程采用的微型桩、短桩、应力抵消法等施工方式.     

改性硅酸盐复合水泥早期力学性能的初探及机理分析

通过设计正交试验探索掺磷铝酸盐水泥的改性硅酸盐复合水泥的力学性能,从石膏、磷铝酸盐水泥熟料、外加剂等因素调控,以改性后的硅酸盐复合水泥水化浆体的早期抗压强度为主要指标确定最佳方案,并与未改性的硅酸盐水泥强度作对比,并通过数据分析及XRD、SEM、孔结构分析等现代测试手段,解释改性硅酸盐复合水泥早期力学性能得以改善的机理。     

黏性土和纤维对风积沙改性土热膨胀特性的影响

风积沙改性土的热膨胀特性对评价风积沙改性土路基温度稳定性至关重要.通过在风积沙中掺入不同质量的水泥、黏性土或聚丙烯纤维制成不同配比的改性土,测试改性土的热膨胀系数,研究外加材料的掺入量对改性土热膨胀特性的影响.试验结果表明:改性土的平均线膨胀系数随着水泥掺入量的增加总体呈增大趋势,随着聚丙烯纤维掺入量的增加而减小,随着黏性土掺入量的增加而增大.聚丙烯纤维的掺入可有效降低改性土的热膨胀系数.研究成果可为进一步优化改性土提供研究方向,为高温差沙漠地区工程建设中风积沙改性土温度裂缝的控制提供试验依据.     

利用磷石膏制备低热、微膨胀复合水泥的研究

为大量利用磷石膏,本文采用在复合水泥中掺加磷石膏的方法,开展了制备低热、微膨胀复合水泥的试验研究,并采用DSC、XRD、SEM及等温水化热仪表征了该复合水泥的水化特征.研究结果表明:磷石膏具有显著的缓凝效果,通过掺加Na2SO4和提高磷石膏掺量的方法,可大幅度缩短水泥的凝结时间、提高水泥的早期强度.当磷石膏掺量超过10％时,水泥水化产物中钙矾石量显著增加,并出现二水石膏,硬化水泥浆体呈现出微膨胀性.通过调整磷石膏的掺量,可控制复合水泥的膨胀率.     

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%。     

碱渣改良风化泥岩的物理力学试验研究

为了改良泥岩的水稳定性并将风化泥岩用于路基填料,提出了用碱渣改性的方法.通过各种化学、物理及力学试验对改性前后泥岩的成分、膨胀性、力学特性、水理特性进行了对比分析,并初步分析了碱渣改性风化泥岩的微观机理.结果表明:碱渣改性后的泥岩自由膨胀率和50 kPa下膨胀变形率均有明显下降;碱渣改性后的泥岩土试样在满足95％压实度下的击实含水率与泥岩素土相比较宽,这为控制施工指标降低了难度;改性后泥岩抗压、抗剪强度均有显著增加,掺渣率为40％时达到顶峰;强度增加,是因为碱渣中的CaCO3为改性后的泥岩土充当骨架,同时泥岩中的SiO2与碱渣中提供的Ca(OH)2发生反应,产生C-S-H胶凝材料;泥岩改性后试样接触角变大,由亲水性改为憎水性,提高了泥岩的拒水能力.     

聚丙烯纤维对粉煤灰稳定膨胀土的性能影响分析

在粉煤灰质量分数为20%的条件下,分别取长度为6、12、24 mm的聚丙烯纤维掺入粉煤灰稳定膨胀土中,聚丙烯纤维质量分数以0.25%的增幅从0逐渐提升至1.5%,并开展膨胀压力、浸泡加州承载比、无侧限抗压强度和标准击实试验,探究粉煤灰稳定膨胀土路基混合料性能和聚丙烯纤维掺量之间关系。结果显示,在最佳粉煤灰掺量条件下,确保路基处于最佳稳定状态的聚丙烯纤维的质量分数为1.0%、长度为12 mm。     

钙对粉煤灰基土聚水泥性能的影响研究

采用正交试验优化设计制备了粉煤灰基土聚水泥,并进一步研究了钙对粉煤灰基土聚水泥性能的影响。研究表明：硅铝比是影响粉煤灰基土聚水泥强度发展的重要因素,碱铝比次之,水碱比最小;土聚水泥的最佳配比为硅铝比4.6,碱铝比0.8-1.1,水碱比6.0-7.2;不同种类以及掺量的钙质组分对土聚水泥的强度发展影响很大,体系中的钙应控制在适宜范围。     

基于正交试验采用多指标矩阵分析改性生土墙体材料热湿配合比

采用水泥、石灰、粉煤灰作为改性剂,基于正交试验设计进行改性生土墙体材料的制备.选取导热系数和等温平衡含湿量作为热性能和湿性能考察指标,通过多指标矩阵分析法,计算影响试验热湿性能结果的各因素各水平的权重,从而确定改性生土墙体材料配合比的最优方案.结果 表明,改性生土墙体材料的最佳配合比为水泥掺量7％,石灰掺量8％,粉煤灰掺量5％,含水率16％;改性生土墙体材料较水泥、混凝土等现代建筑材料具有良好的蓄热性能;通过组成结构分析和微观形貌分析可知,石灰的碳化反应、水泥和粉煤灰的水化反应产生的凝胶物质具有胶结作用,使得改性生土墙体材料结构内部形成较多的小孔径孔隙,并呈现出稳定的整体性结构,该结构增强了改性生土墙体材料的吸放湿性能.     

近海冲洪积粉土水泥改良试验研究

针对松铁东岸高速公路合浦境内路段近海冲洪积粉土作为路基填料时,存在强度不足,压实控制困难,研究水泥改良粉土机理,提出水泥掺量设计公式,结合室内试验测定改良土膨胀量及CBR。结果表明:水泥掺量为3%即可满足强度和变形控制的要求,且经济性最佳。