干湿循环下纤维改性滨海水泥土力学特性研究

为了探究聚丙烯纤维对滨海水泥土力学特性的影响,考虑7 d和28 d两个龄期,以及0,1,3,5,7,9共6个干湿循环,开展了干湿循环下聚丙烯纤维改性滨海水泥土(PFCC)的无侧限抗压试验,并建立了可同时考虑峰值前应力增长速率和峰值后强度跌落速率的PFCC脆性指数新模型,用以评价纤维滨海水泥土的脆性破坏。试验结果表明：PFCC试样的抗压强度随着干湿循环次数的增加逐渐增大;试样的脆性指数也随干湿循环次数的增加逐渐增大,且7 d养护龄期下的试样在干湿循环5次后,其脆性指数大于同龄期下正常养护的试样,而28 d养护龄期下的试样干湿循环后其脆性指数一直大于同龄期下正常养护的试样;随着干湿循环次数的增加,纤维改性滨海水泥土的脆性指数逐渐增大,纤维对水泥土试样的加筋作用逐渐减弱。     

不同土质水泥土力学特性的影响因素研究

为了探究土体性质差异对水泥土强度及变形特征的影响,选取冀西北地区广泛分布的风积沙及粉质黏土两种土样改良为水泥土,通过无侧限抗压强度试验,分析了水泥配比及含水率对不同土质水泥土的强度及变形规律。结果表明:随着水泥配比的增加,两种水泥土的强度都显著增大,但其强度增长率有明显不同,并且风积沙水泥土的强度在各种情况下均大于粉质黏土水泥土;含水率对两种水泥土强度的影响程度不同,粉质黏土水泥土在含水率低于最优含水率时强度基本不变,超过最优含水率后强度骤降,而风积沙水泥土在其最优含水率处的强度最大,且具有明显的峰值强度;随着水泥配比的增加,两种水泥土的变形模量都逐渐增大,但增加幅度不同;根据变形模量与强度的数据拟合,得出了两种水泥土28ｄ养护龄期的变形模量估算公式。     

微生物诱导碳酸钙沉淀固结黄河泥沙试验研究

采用微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术,以具有较高脲酶活性的巴氏芽孢杆菌制备微生物菌液,并辅以尿素和钙盐的水溶液对黄河泥沙样品进行灌浆固结试验,研究固结条件、颗粒类型对固结效果的影响,结果表明:MICP可以把泥沙颗粒黏结成型;泥沙的无侧限抗压强度为0.23～2.30 MPa,中沙的无侧限抗压强度为0.38～3.01 MPa;相同固结条件泥沙的无侧限抗压强度为中沙强度的76%,泥沙抗剪强度为中沙强度的48%;泥沙软化系数为32%;固结后仍存在强度分布不均匀和水稳定度不足等问题。     

粉细砂水泥土力学与渗透特性试验研究

以粉细砂为主料,按不同水泥掺入比、不同外加剂配比、不同成型方式以及不同龄期等参数组合制备水泥土试样,开展大量室内试验研究。对粉细砂水泥土的强度、变形和渗透特性进行分析和探讨。研究成果表明:水泥土的抗压强度随水泥掺入比的增加而增大,两者间较符合二次抛物线关系;水泥土的抗压强度随龄期增长而增大,两者关系可用对数函数关系进行拟合;膨润土和减水剂对水泥土的强度和变形参数影响很小,但膨润土有助于降低水泥土的渗透性。总结出水泥土抗压强度与水泥掺入比、抗压强度与龄期、变形模量与龄期、变形模量与抗压强度、渗透系数与龄期等参数之间的经验关系,可为水泥土配合比设计以及参数预估提供依据。     

水质污染和冻害作用下粉煤灰水泥土宏微观物理力学特性的相关性研究

针对粉煤灰水泥土在水质污染及冻害作用下的耐久性问题,开展了固化土宏微观物理力学特性的相关性研究.宏观力学强度通过无侧限抗压强度试验获得,分析了水质污染类别、冻融循环次数、固化剂配比、龄期等因素对固化土强度的影响;微观结构通过渗透试验、扫描电镜试验(SEM)及X射线衍射试验(XRD)获得,分析了固化土的孔隙率及矿物成分等...     

碱渣污染水泥土无侧限抗压强度与渗透性试验研究

文章选取受碱渣污染的粉土、粉砂、粉质黏土三层土分别与水泥作成试块为研究对象,利用室内无侧限抗压强度试验与渗透试验,分别得到了三类水泥土7d、14d、28d养护时间的无侧限抗压强度变化规律与渗透性变化规律,并初步分析了变化规律的影响因素,为碱渣库(池)的防渗方案提供了依据.     

EICP固化砂土强度特性试验研究

为了研究脲酶诱导碳酸钙沉淀(Enzyme Induced Carbonate Precipitation,简称EICP)技术固化砂土的强度特性,首先探究pH及反应时间对脲酶活性的影响,进而开展直接剪切试验及无侧限抗压强度试验,分析颗粒级配、胶结液浓度、胶结比、养护周期和相对密实度对EICP固化砂土强度特性的影响。结果表明：脲酶活性在pH=7时活性最大并随时间增长而降低;级配0.075 mm～0.25 mm的砂土固化效果最好,经济胶结液浓度为1 mol/L;当氯化钙浓度一定时,抗剪强度最高的胶结液比值为1∶1;砂土在3 d时基本完全固化;相对密实度在0.5～0.7范围内时,无侧限抗压强度随着EICP固化砂土的相对密实度增大而增大;胶结液浓度在0.5 mol/L～1.5 mol/L范围内时,胶结液浓度越大,EICP固化砂土的无侧限抗压强度越大。     

夯实水泥土抗压强度室内试验研究

浙江省一些水库除险加固工程使用套井时,设计单位在黏性土与底部基岩接触部位采用夯实水泥土来衔接过渡。为了研究夯实水泥土的力学性质,选取2个水库的料场土,在不同水泥掺入比、压实度、龄期条件下,研究其对无侧限抗压强度的影响,得出无侧限抗压强度与水泥掺入比、压实度、龄期的关系,以指导工程实践。     

颗粒级配对微生物固化砂土力学性能的影响

土体的颗粒级配不同,其微生物固化效果也可能存在一定的差别。将颗粒粒径范围为0.074~2.000 mm的砂土分成颗粒级配良好与颗粒级配不良4组,分别测试了固化后砂样的无侧限抗压强度、渗透系数、孔隙率,碳酸钙沉淀量,从宏观角度对比了颗粒级配对微生物固化砂土的物理力学性质影响。同时,结合电镜扫描,从微观角度分析了颗粒级配对微生物固化砂土的影响机制。研究结果表明：相比于颗粒级配不良的砂土,颗粒级配良好的砂土碳酸钙沉淀量与均匀性更好,孔隙率与渗透系数更小,从而增加了试样的无侧限抗压强度。这是因为级配良好的砂土自身含有更优的粗细颗粒组,可提供更多有利于生成碳酸钙的沉积位置,生成的碳酸钙更加致密,强度更高。     

水泥土无侧限抗压强度室内试验研究

通过定义似水泥掺量、似含水率等变量对水泥土进行室内无侧限抗压强度试验,得出其强度相关规律。试验结果表明,相同似含水率、相同似水泥掺量情况下,水泥土的无侧限抗压强度随着龄期的增加而提高。相同似含水率、相同龄期情况下,水泥土的无侧限抗压强度随着似水泥掺量的增加而显著增长。相同似水泥掺量、相同龄期情况下,水泥土的无侧限抗压强度随着似含水率的增加而显著降低。     

基于原生微生物MICP的土体加固试验研究

为研究原生微生物加固砂土的影响因素,进行了室内胶结试验。采用不同灌注方式和不同配比的溶液,对试样中原生脲酶微生物进行激活,待微生物分解尿素能力达到阈值后,鉴定试样中微生物种属并对其进行系统发育分析,然后开展微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)胶结试验。通过微生物浓度、尿素浓度来监测试样的生物化学变化,根据无侧限抗压强度(UCS)和扫描电子显微镜成像(SEM)来评估试样加固效果。试验结果表明:加固效果与胶结液的灌注方式、有机质浓度、尿素浓度关系密切,双向交替灌注有利于改善试样胶结的均匀程度,较高浓度的有机质(酵母提取物)对土体中微生物多样性产生不利影响,激活和胶结效果较差;使用0.35 mol/L尿素的试样残余尿素浓度较高,而使用0.20 mol/L尿素的试样中,尿素残余较少;此次研究中,采用双向交替灌注、1.0 g/L酵母提取物、0.20 mol/L尿素处理的试样,生成的碳酸钙晶体连接紧密,胶结程度较好,其UCS值达1.55 MPa。研究成果表明,使用一定配比的溶液,可激活土体中的原生微生物,达到加固土体的目的。     

粉煤灰-天然砂改良膨胀土强度特性试验研究

为探讨粉煤灰-天然砂改良膨胀土强度特性,对改良膨胀土进行了击实试验、无侧限抗压试验和三轴试验。试验结果表明:粉煤灰掺量一定时,最大干密度随天然砂掺量增加呈先增大后减小趋势,而最优含水量逐步减少;天然砂掺量一定时,最大干密度及最优含水量随粉煤灰掺量增加均逐渐减小;在粉煤灰和天然砂之和占比20%不变条件下,随天然砂占比减小,无侧限抗压强度与三轴抗剪强度先增大后减小,天然砂掺量5%和粉煤灰掺量15%时强度最大;随着粉煤灰和天然砂掺量的增加,内摩擦角先增加后减小;粉煤灰和天然砂掺量之和一定时,随着粉煤灰的增加和天然砂掺量的减少,黏聚力逐渐减小。研究成果可供致力于改良膨胀土工程性质的研究人员参考。     

高效减水剂对混凝土力学性能影响的研究

通过聚羧酸系高效减水剂和萘系高效减水剂对混凝土力学性能的影响试验分析,结果表明：聚羧酸系高效减水剂的减水效果要优于萘系高效减水剂,其在提高混凝土抗压强度与抗渗性方面的效果较好,而在抗冻性方面与萘系高效减水剂效果相同。     

纳米MgO改性滨海水泥土的直剪试验及微观机理

为研究纳米MgO对滨海水泥土的改性效果,对纳米MgO改性水泥土(简称NmCS)进行了力学试验和微观测试。通过室内直接剪切试验,研究了纳米MgO的掺入比对水泥土力学特性的影响规律;利用扫描电镜的微观测试方法,观察不同纳米MgO掺入比的NmCS试样的微观结构,分析了纳米MgO改善水泥土强度的机理。结果表明:①纳米MgO改性水泥土强度存在最优掺入比,本次试验对应最优掺入比为10‰;②未掺入纳米MgO的滨海水泥土以小颗粒-松散结构为主,纳米MgO掺入比为10‰的NmCS微观结构最为致密,宏观表现为力学强度的提高。研究结果对现场使用纳米MgO改性水泥土的最优掺量提供试验参考。     

水泥搅拌桩力口固有相质土效果及改良措旋实验研究

地基土有机质的存在影响水泥的水化反应,不利于水泥加固土强度增长。通过室内试验,研究水泥掺量、外加剂、龄期对有机质土中水泥土搅拌桩无侧限抗压强度的影响规律。研究结果表明,提高水泥掺入量、添加减水剂和石膏粉可以提高水泥土搅拌桩无侧限抗压强度;水泥土试件无侧限抗压强度随龄期增长而增大,14d龄期与28d龄期无侧限抗压强度之比约为0．85。     

干湿循环作用下铁尾矿砂水泥土强度劣化规律

为了探讨铁尾矿砂水泥土的力学性能及抗干湿循环劣化能力,通过无侧限抗压强度试验和干湿循环试验,研究水泥掺量、铁尾矿砂掺量及干湿循环次数对铁尾矿砂水泥土强度的影响。试验结果表明:铁尾矿砂在20%掺量下对水泥土的强度提升最大,在40%掺量下对水泥土的强度提升最小,最高强度增长率约为70%;干湿循环对素水泥土和铁尾矿砂水泥土的强度造成的损伤程度不同,素水泥土在循环初期强度损失较大而在循环后期损失较小且逐渐趋于平缓,铁尾矿砂水泥土在循环初期强度损失较小,超过一定循环次数后强度下降明显;水泥土强度劣化的主要原因是孔隙水的干缩湿涨造成水泥土内部的应力集中。     

PVA纤维掺和胶凝砂砾石材料的力学性能研究

随着胶凝砂砾石坝(CSG Dam)的应用,对CSG材料的力学性能研究亦有所增加。为改善CSG材料的强度及破坏变形率等力学性能,选取天然砂砾石为原材料,采取等骨料级配及砂率,通过掺和纤维及选用不同胶凝材料用量、龄期等参数以正交试验方法研究设计配合比,并通过试验及回归方程分析CSG材料力学性能。结果表明:CSG材料掺和PVA纤维能较好地改善原材料的延性,且将试件破坏形态由脆性破坏转化为延性破坏,特别是掺入3%PVA纤维时,试件的抗压及劈拉强度均达到最大值。研究成果可为CSG今后在坝体材料上的推广运用提供科学依据。