矿渣-粉煤灰-金矿渣基地聚物固化湖区软土的强度试验研究

针对湖区软弱土特殊的工况,拟采用矿渣-粉煤灰-金矿渣基地聚物替代水泥作为新型绿色固化剂处治湖区软土.通过固化剂掺量、矿渣-粉煤灰-金矿渣比例、养护龄期等因素对地聚物固化土无侧限抗压强度的影响展开研究.结果表明:固化土的无侧限抗压强度随着固化剂掺量和龄期的增长而有所提高;固化剂掺量相同时,地聚物固化土强度更高,且其掺量宜...     

干湿循环条件下水泥粉煤灰固化南沙淤泥土试验研究

通过水泥和粉煤灰等固化剂对南沙淤泥进行固化处理,并在模拟滨海环境下进行干湿循环试验,通过无侧限抗压强度试验、直剪试验、扫描电镜试验,研究不同干湿循环次数和不同水泥粉煤灰掺量对其力学性能和微观结构的影响。研究结果表明:固化淤泥土的内摩擦角、黏聚力、无侧限抗压强度随干湿循环次数的增加而呈现先上升后下降的特点,随着水泥,粉煤灰掺量的增加而增加。微观试验结果表明:干湿循环影响固化淤泥土中胶凝体晶体颗粒的生成,从而影响固化土结构的致密性。     

钢渣-土混拌基层材料试验研究及微观机理分析

针对钢渣用于基层材料易发生膨胀的问题,采用钢渣、高炉矿渣微粉、土混拌并结合土体固化技术,制备道路基层材料钢渣混合土。对16组不同配比土样开展了击实、膨胀率、无侧限抗压强度试验。研究表明:钢渣混合土最佳含水率受配比影响较小,均维持在12%～14%;最大干密度随钢渣掺量的减少而降低,随高炉矿渣微粉掺量的增加而降低;高炉矿渣微粉的掺入可显著降低钢渣混合土膨胀率,提高其无侧限抗压强度;7、14、28、90d无侧限抗压强度均随钢渣占比增加呈先增后减趋势,配比为50%钢渣、50%土时达到最大。微观结构分析表明:土颗粒表面电荷的改变使得钢渣混合土体结构在成型时更易受压密实,钢渣中游离氧化钙(f-CaO)在固化过程中的水化反应受到明显抑制,主要与矿渣中二氧化硅(SiO2)发生消解反应生成水化硅酸钙凝胶(C—S—H);与此同时,钢渣、土相互包裹的颗粒间堆叠效应及C—S—H凝胶填充混合料缝隙产生的自密实效应进一步提高了土体强度,从而制备出强度高、安定性好的钢渣混合土。     

粘土的抗剪强度指标试验对比分析

抗剪强度是土的重要力学性能之一,室内剪切试验主要有直剪试验、三轴试验、无侧限抗压强度试验。实际工程中常采用较为简便的室内直剪试验来确定土体抗剪强度中内摩擦角φ和黏聚力c。试验表明,对同样性质土样进行直剪试验和三轴压缩试验得出的内摩擦角φ和黏聚力c相差较大。说明了两者之间的差异。     

城市河道淤泥固化土的力学特性研究

通过一系列室内击实、直接剪切和无侧限抗压试验,探究了水泥固化淤泥土的力学特性。试验结果表明:随着水泥掺量的增加,固化土样的最优含水率略有下降,最大干密度先下降后增大;相同水泥掺量及养护龄期条件下,压实度越高,直剪强度及无侧限抗压强度越大;相同竖向荷载条件下,直接剪切强度随水泥掺量及养护龄期的增加而增大,且粘聚力随着两者的增加而增大,而内摩擦角变化不明显;随着养护龄期的增加,固化土无侧限抗压强度先增大后降低,在60 d龄期时达到峰值。     

复合型固化剂固化黏土强度试验研究

为研究固化剂-黏土的强度特性，养护7 d后，对不同水泥含量的固化土采用单轴无侧限压缩试验。试件处于干燥和泡水两种状态，测得黏土、固化剂掺入黏土、固化剂与水玻璃掺入黏土三种情况下试件单轴无侧限抗压强度。分析黏土名义黏聚力c′的演化特征。试验结果表明：其他条件不变，随着水泥含量的增大，试件强度先减小后增大，当水泥含量(质量分数)为7%时，试件强度最低；加入固化剂后的泡水试件强度随着水泥含量的增大而增大；加入固化剂能显著提高试件的抗压强度；加入固化剂和水玻璃，试件强度与单独加入固化剂相差不大；名义黏聚力c′与无侧限单轴抗压强度变化规律一致。     

基于原位测试的土体参数研究

文中通过对某基坑工程回填土样开展室内试验和钻孔触探试验,系统研究了工程原位土体的力学相关参数随土体含水率和压实度变化的情况。结果表明,在含水率和压实度发生变化的情况下,土体的无侧限抗压强度、黏聚力和内摩擦角呈现特定变化趋势,钻进参数的变化趋势与土体的无侧限抗压强度、黏聚力的变化趋势基本一致;通过多元线性回归分析建立了扭矩、钻压与土体参数之间的关系模型,并在实际场地测试中验证了该模型的可靠性和准确性。本研究为回填土的力学参数提供了实用的测试和分析方法。     

漳州某工程淤泥质黏土固化性能研究

基于工程项目需求，探究了高炉矿渣、粉煤灰及氧化钙对固化土体无侧限抗压强度的影响，旨在为漳州某房建工程项目地基处理提供理论依据。结果表明，高炉矿渣作为固化剂时，淤泥质黏土的无侧限抗压强度随着氧化钙掺量的增加呈现出先增大后减小的趋势，且当氧化钙掺量为干土质量的3%时，无侧限抗压强度达到最大；当粉煤灰作为固化剂时，淤泥质黏土的无侧限抗压强度随着氧化钙含量的增加而增大；复掺15%高炉矿渣+10%粉煤灰对项目的淤泥质黏土固化效果最好。     

复合固化剂固化某淤泥质土的试验研究

为了改善青弋江分洪道工程淤泥质土地基的物理力学性能,选用普通硅酸盐水泥、粉煤灰、水玻璃以及木质素磺酸钠组成的水泥基复合固化剂,以青弋江芜湖段典型淤泥质土样作为试验土样,进行了室内固化试验研究,分析了固化剂掺量、淤泥质土初始含水率以及养护龄期的改变对固化土无侧限抗压强度和抗剪强度参数的影响关系。研究结果表明:对于提高青弋江淤泥质土强度,试验所用固化剂作用效果明显,90d龄期养护条件下,掺入复合固化剂处理的固化淤泥质土无侧限抗压强度最高为单掺水泥条件下固化土无侧限抗压强度的4.2倍,同时前者抗剪强度也明显大于后者;固化土无侧限抗压强度随固化剂掺量增加而提高,但增长速率逐渐减缓,同时还随着养护龄期的增加而提高,两者呈明显的对数关系。     

厦门市海积淤泥水泥土力学性能试验研究

为探索厦门市海积淤泥水泥土工程特性,根据土体物理力学性质指标制定了水泥土配比方案,采用无侧限抗压试验与直剪试验获得了水泥土力学参数,分析了含水率、龄期与水泥掺入比对水泥土力学特性的影响。结果表明：当海积淤泥初始含水率为45%～65%、水泥掺入比为9%～21%时,水泥土无侧限抗压强度为0.46～5.38 MPa,内摩擦角为13.61°～41.99°,黏聚力为65.8～787.25 kPa;含水率55%是水泥掺入比对水泥土强度影响程度的分界线;当水泥掺入比低于18%时,水泥土的抗压强度与黏聚力近似呈线性增大,且初始土体含水率45%的水泥土强度增长速率大于含水率55%与65%;当水泥掺入比大于18%时,强度指标增长速率降低。在试验结果基础上,提出了一种适用于厦门市海积淤泥水泥土的无侧限抗压强度预测公式。     

矿渣复合胶凝材料固化滨海盐渍土的试验研究

采用矿渣复合胶凝材料为固化剂固化(滨海)盐渍土.通过抗压强度试验、水稳性试验、可溶性离子含量测定试验、SEM分析试验、EDS能谱分析试验和XRD分析试验,测试了矿渣复合胶凝材料固化盐渍土(固化土)的无侧限抗压强度、水稳性和可溶性离子含量,观察了固化土的微观形貌,分析了固化土水化产物的组成,探讨了矿渣复合胶凝材料固化剂对盐渍土的固化机理.结果表明:固化土28,90d无侧限抗压强度较大,水稳性较强,能满足一般工程地基固化处理的要求.由于盐渍土中可溶性Cl-和SO2-4参与了矿渣复合胶凝材料的水化反应,并生成了新的水化产物片状晶体和针棒状晶体(3CaO·Al2O3·(0.5CaCl2·0.5CaSO4)·12H2O),因此固化土可溶性Cl-和SO2-4含量较低,无侧限抗压强度较大,水稳性较强.     

聚丙烯纤维改性盾构渣土强度特性研究

隧道建设越来越多,盾构渣土产生量将不断上升,盾构渣土逐渐成为发达城市固体废弃物的主要来源。纤维能够有效地提高土体强度,通过纤维对盾构渣土进行改良,以期解决其再利用问题。本文以北京某大直径盾构隧道盾构渣土为研究对象,采用自主研发的固化剂和聚丙烯纤维进行改良,在室内制作聚丙烯纤维改性土试块与纯固化剂改性土试块进行强度特性对比分析,并用扫描电镜对试样的微观结构进行了研究。结果表明：当聚丙烯纤维改良盾构渣土纤维含量为0.5%时,无侧限抗压强度值最大为1 026 kPa,比纯固化剂改性土无侧限抗压强度提高了77.5%;纤维改性土粘聚力为304 kPa,比纯固化剂改性土粘聚力提高了36.9%;纤维改性土内摩擦角受纤维含量影响较小;且纤维改性土中聚丙烯纤维与改性土形成了非常强的物理连接,提高了土体的整体性、强度和稳定性。     

建筑垃圾渣土制备固化土配合比参数研究

以无机固化剂与离子类固化剂联合固化渣土,使用三角等焓图分析固化土性能与配合比参数之间的关系,结果表明,固化土无侧限抗压强度及抗冻性均随离子类固化剂掺量的增加而提高;无侧限抗压强度及抗冻性在三角等焓图上的梯度方向与水泥掺量一致,表明水泥是影响固化土强度及抗冻性的关键因素;石灰对固化土强度的影响表现为早期强度低,土体强度较...     

粉煤灰生石灰加固吹填淤泥质土的试验研究

在吹填淤泥质黏土中掺入不同比例的生石灰和粉煤灰,对不同掺入比的固化土进行无侧限抗压强度试验,分别测定不同龄期固化土强度。根据结果分析加固效果、确定合理的掺灰比,并与常用固化剂比较加固效果。结果表明,当生石灰的掺量一定时,粉煤灰的掺量在15%左右时无侧限抗压强度达到峰值,粉煤灰掺量一定时固化土无侧限抗压强度随着生石灰掺量增大而增大。替代水泥、生石灰等常用固化剂,采用掺入15%粉煤灰与10%生石灰混合固化剂加固吹填淤泥加固效果明显,粉煤灰与生石灰混合加固是一种既经济又环保的加固吹填淤泥方法。     

稻壳灰-水泥固化镉污染土性能及影响机制

为实现污染土和稻壳灰资源化利用,解决水泥固化材料高排放问题,采用稻壳灰-水泥为固化剂对重金属镉污染土进行固化处理。开展不同养护龄期、固化剂类型及镉含量下固化镉污染土无侧限抗压强度、毒性浸出、X射线衍射及扫描电镜试验,通过分析抗压强度、浸出质量浓度、破坏形态、微观形貌及矿物组成等宏微观特性,揭示稻壳灰-水泥固化镉污染土微观作用机制。结果表明：稻壳灰可以加速水泥水化过程,提高固化土无侧限抗压强度,低水泥掺量时加入5%～10%稻壳灰改善效果较优;固化土强度随镉含量增加而先升后降,存在临界值100～400 mg/kg;稻壳灰掺入后,土体脆性破坏特征减弱,镉污染下土体裂纹较多且破坏面不规则;固化土浸出质量浓度随龄期增加而降低,在镉含量为100 mg/kg时满足标准限值,稻壳灰部分替代水泥后浸出质量浓度相差不大;稻壳灰-水泥主要以水化硅铝酸钙聚合物凝胶（C-A-S-H）和钙矾石（AFt）共同支撑土体孔隙,不断团聚、胶结形成空间网状结构,形成骨架结构并吸附镉离子。     

有限土体主动土压力计算

 建立在半无限土体假定基础上的朗肯、库仑土压力理论并不适用于有限土体土压力的计算。根据实际情况,建立有限土体土压力计算模型,基于极限平衡理论及平面滑裂面假定,在考虑土黏聚力及有限土体宽度的基础上,推导有限土体滑裂面剪切破坏角的数学表达式,并建立有限土体主动土压力计算公式。所建立的计算公式表明,有限土体滑裂面剪切破坏角不再是库仑土压力理论给出的定值45°+j/2,而是一个变量,与计算深度、土内摩擦角、土黏聚力及有限土体宽度有密切关系。通过算例分析发现,有限土体滑裂面剪切破坏角随深度增加成非线性增长;而与土黏聚力和有限土体宽度成负相关;随着土内摩擦角的增大,剪切破坏角先是减小,随后增大。最后,将有限土体土压力计算结果与朗肯土压力进行对比,证实了有限土体主动土压力计算公式的合理性。     

用于四川某地水渠的土壤固化剂研究

采用离子固化剂ISS对四川某地水渠的土体进行固化,测量了固化土的无侧限强度值,由此研究了固化土随固化剂配合比、龄期变化的强度特征;并对固化土试件进行SEM扫描电镜分析,观察其微观结构。     

矿渣基复合固化剂对预拌流态固化土力学强度的影响

制备矿渣基复合固化剂，研究固化剂配比与掺量、减水剂种类与掺量对预拌流态固化土性能的影响，并通过SEM分析其影响规律。结果表明，采用矿渣基复合固化剂制备的预拌流态固化土具有优异的力学性能。其中活化剂水玻璃模数为1.2时的激发效果较好。按65%矿渣+25%普通硅酸盐水泥+10%石膏制备固化剂，活化剂掺量为矿渣质量18%、固化剂掺量为土体质量30%、高性能聚羧酸减水剂掺量为土体与固化剂总质量1.0%、水土比为0.5时，预拌流态固化土流动度可达200 mm,1、7、28 d抗压强度分别为0.94、9.48、10.0 MPa，微观结构致密，可满足各类基坑、基础垫层铺筑和回填施工等工程对预拌流态固化土工作性和力学强度要求。     

铁尾矿基地聚物固化盐渍软土的试验研究

为探究铁尾矿等固体废弃物规模化、高值化应用于沿海地区盐渍软土道路基层硬化的可能性,基于铁尾矿、粉煤灰、高炉矿渣和石粉等固废多动力源耦合重构,制备盐渍软土低碳环保固化剂。研究不同固化剂掺量对固化土无侧限抗压强度、冻融循环的影响。并采用X射线衍射、扫描电镜对20%固化剂掺量和原状土的微观结构进行分析,揭示了固化剂对盐渍土力学性质的影响机理。结果表明：固化剂掺量为10%时,7 d无侧限抗压强度达到0.88 MPa,满足一级公路路基设计标准;固化剂掺量为20%时,7、28 d抗压强度分别达到2.44、2.99 MPa,实现强度与经济性最优化。通过SEM分析技术,发现固化土中C-S-H和AFt充填土体颗粒之间,从而有效改善盐渍土的稳定性和强度。     

石灰激发矿渣固化赤泥的土工程性质及微观特性试验研究

赤泥作为工业生产过程中排出的固体废弃物普遍被排放或者填埋,给环境带来严重的威胁。以山东铝厂第一堆厂东坝底赤泥为原料,采用石灰激发矿渣固化处理赤泥并拟作为二次开发利用。利用室内击实试验、无侧限抗压强度试验、冻融循环试验以及微观扫描电镜结果,研究不同石灰激发矿渣掺量下固化赤泥工程性质的变化规律。击实试验结果表明:随着石灰激发矿渣掺量提高,其最大干密度降低,在掺量为18%时达到谷值1.22 g/cm~3,而最优含水率增大。无侧限抗压强度试验结果表明,随着养护龄期和固化剂掺量增加,石灰激发矿渣固化赤泥的强度显著增长。冻融循环试验结果表明:经过冻融循环试验后的试样强度损失率较小,为3.5%~4.3%。微观扫描电镜结果表明:赤泥经过石灰激发矿渣固化之后,赤泥颗粒表面随着固化剂掺量增加,颗粒分布由分散均匀体结构转变为絮状和颗粒状结构,且土体孔隙明显减小。