赤泥改良石灰土的应力-应变-电阻率研究

为了探究不同龄期下,赤泥改良石灰土的应力-应变-电阻率曲线的变化,测试了试块的初始电阻率、无侧限抗压强度和破坏电阻率,且在无侧限抗压强度测试过程中全程同步检测试块的电阻率变化,采用所得数据绘制应力-应变-电阻率曲线并进行分析.分析结果表明:试块初始电阻率和无侧限抗压强度均随龄期的增加而增加;同赤泥掺量下的应力-应变-电阻率曲线在不同龄期条件下的变化基本一致;在0％赤泥掺量条件下,电阻率会随应力的增加而减小,在即将达到极限应力时会迅速增加;在30％赤泥掺量条件下,电阻率随应力的增大而持续减小并最终保持稳定;破坏电阻率随龄期的增加呈线性上升的趋势.     

循环荷载下钢渣砂浆的压敏特性研究

为研究钢渣掺量对钢渣砂浆强度特性的影响及钢渣砂浆压敏性在循环荷载下的变化规律,对不同钢渣掺量、不同龄期的钢渣砂浆进行无侧限抗压强度测试,分析了循环荷载下抗压强度范围内电阻率变化率随应力变化的规律.结果表明:钢渣砂浆无侧限抗压强度随钢渣掺量的增加而降低,随龄期的增加而增加;此外,在电阻率测试及压敏性分析时,由于电阻率受电流频率影响较大,建议选用50 kHz作为取值频率;当应力变化在无侧限抗压强度范围内时,电阻率变化率幅度随养护龄期的增加逐渐减小,其变化率可由养护7 d时的-4.83％降至28 d时-3.16％,同时变化幅度随钢渣掺量的增加逐渐增大.     

水泥固化锌污染红粘土力学特性及强度预测

将重金属污染土与水泥混合固化处理后,可防止重金属向周围进一步扩散,并可作为稳定的固化材料用于浅层地基等非敏感区域,达到污染土二次利用的目的.将人工制备的锌污染红粘土通过水泥固化处理后,进行无侧限抗压强度试验,研究不同水泥掺量、污染物浓度和养护龄期下固化物的无侧限压缩变形特性.研究结果表明:锌离子浓度对水泥固化土的强度和变形模量存在阈值,且随着水泥掺量的增加,浓度阈值增加.锌离子浓度在5000mg·kg-以内,固化土的应力-应变曲线经历弹性变形阶段、弹塑性变形阶段、破坏阶段和残余强度阶段,且水泥掺量大于8％时,破坏应变随龄期增加而增大.锌离子浓度在10000 mg·kg-1时,固化物的弹性变形阶段经历短暂后直接进入残余强度阶段.固化物的变形模量随着锌离子的增加而减小,但当水泥掺量10％时,少量的锌离子会提高固化产物的变形模量.通过对不同水泥掺量、养护龄期和污染物浓度的固化物强度进行拟合分析,最终得到了与试验结果吻合度较高的水泥固化锌污染红粘土强度预测经验公式.     

赤泥-钢渣粉-水泥固化流态土性能试验研究

为节约水泥资源,响应“双碳”目标,本文探究以工业固废赤泥和钢渣粉与水泥复合固化流态土,对不同赤泥和钢渣粉掺量下流态固化土的工作性能、抗压强度、电化学阻抗谱和微观结构进行试验研究。结果表明,改变赤泥-钢渣粉掺量可以调控流态固化土工作性能,坍落度随赤泥掺量的增大呈先增大后减小的趋势,赤泥掺量为10%(质量分数)时,坍落度达到最大值,为203.0 mm,凝结硬化时间随赤泥掺量的增大逐渐缩短,初凝时间为250～285 min。流态固化土的抗压强度主要由水化反应生成的水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和钙矾石构成,赤泥掺量为20%(质量分数)时,28 d龄期的抗压强度达到最大值,为4.67 MPa,赤泥和钢渣粉存在协同作用,复掺赤泥和钢渣粉使C-S-H凝胶的生成量增加,流态固化土的力学性能得到了提升。随着赤泥掺量的增大,容抗弧半径、阻抗模值和相位角峰值、孔溶液电阻R_e和凝胶中双电层电容Q均呈先增大后减小的趋势,当赤泥、钢渣粉和水泥的质量比为2∶3∶5时均达到最大值,电化学阻抗谱及其等效电路拟合结果与抗压强度变化规律一致,电化学阻抗谱技术用于流态土固化效果的无损测试具有可行性。     

添加脱硫石膏和赤泥对复合水泥土性能的影响

为了综合利用脱硫石膏和赤泥这两种固废物,本文以二者为原料制备了复合水泥土,对其应力-应变关系和无侧限抗压强度随龄期、pH值及试验材料配比的变化规律进行研究.结果表明,复合水泥土应力-应变曲线呈软化型,且固废物的添加会使材料偏脆性发展;当固废物中碱性材料赤泥比例较大时,复合土强度随龄期增加而增大;而脱硫石膏比例较大时,复合土后期强度会有所减小.原因在于碱性环境有利于钙矾石的产生,同时碱性增大会降低土的塑限而使溶解的胶质析出,对试块内部产生胶结作用,进而提高抗压强度;此外,随着脱硫石膏和赤泥比例的变化,水泥土无侧限抗压强度值从1 MPa提高到8 MPa左右,说明两种固化物的添加有利于水泥土强度的提升.     

纳米硅粉改良碱渣-矿渣固化淤泥的抗硫酸镁侵蚀性能

利用纳米硅粉对碱渣-矿渣固化淤泥抗硫酸镁侵蚀性能进行改良，对MgSO₄溶液浸泡后的固化淤泥试样开展无侧限抗压强度、核磁共振和X射线衍射试验，研究硅粉掺量、养护龄期、浸泡时间对固化淤泥强度的影响规律及其微观机理。研究表明：在标准养护条件下，当硅粉掺量为3%(质量分数)时固化淤泥试样的孔隙体积最小，无侧限抗压强度最大，生成水化铝酸钙等产物。在MgSO₄侵蚀环境下，标准养护7 d试样具有很好的抗侵蚀能力，当硅粉掺量为3%(质量分数)时固化淤泥抗MgSO₄侵蚀能力最好，无侧限抗压强度随浸泡时间的增加而增大；标准养护28和60 d时，固化淤泥抗MgSO₄侵蚀能力减弱。建立了固化淤泥无侧限抗压强度与硅粉掺量及浸泡时间的关系式，预测了最危险条件和最低强度。适量的纳米硅粉可增加固化淤泥中水化速度和程度，减少钙矾石的生成量及其不利影响，达到提高碱渣固化淤泥抗MgSO₄侵蚀性能的目的。     

水泥固化铬污染土强度及浸出试验研究

为了解决重金属铬污染带来的土壤及地下水污染问题,以沈阳铬渣堆场污染土为研究对象,进行水泥固化重金属铬污染土中Cr(VI)和Cr(Ⅲ)试验研究,测定了水泥掺量、养护龄期、铬不同含量及价态对固化土体的无侧限抗压强度及淋滤特性影响.结果表明,水泥是Cr(VI)和Cr(Ⅲ)污染土的有效固化剂,水泥掺量以20%为宜;Cr(VI)和Cr(Ⅲ)对固化土强度都具有弱化效应,Cr(Ⅲ)弱化效应更明显;SEM图从微观上解释了水泥固化铬污染土强度的变化,该变化与无侧限抗压强度试验结果一致.     

基于含油污泥热解残渣的路基材料制备与性能评价

通过击实试验、无侧限抗压强度试验和水稳性试验研究了水泥、粉煤灰掺量对含油污泥热解残渣路基材料性能的影响.结果 表明:随水泥、粉煤灰掺量的增加,最大干密度和最佳含水量均减小.含油污泥热解残渣路基材料的无侧限抗压强度随水泥掺量的增加而增大,考虑经济性和强度值,选择水泥掺量为4％制备路基材料.随粉煤灰掺量的增加(10％ ～ 30％),无侧限抗压强度先增大后减小,粉煤灰掺量存在最优值(20％).含油污泥热解残渣路基材料的水稳系数随水泥掺量和龄期的增加而增大.     

钢渣砂浆的交流电阻率特性

通过对钢渣砂浆电阻率及无侧限抗压强度的测定,研究了交流电流频率、龄期、钢渣掺量对砂浆试件电阻率的影响,并且对钢渣砂浆无侧限抗压强度与电阻率的关系进行了分析.分析结果表明,在50 Hz～50 kHz范围内时,交流电流频率对钢渣砂浆的电阻率影响较大;在50 kHz～1 MHz范围内时,随着电流频率的增大,试件的电阻率变化趋于平缓.钢渣砂浆试块电阻率随养护龄期的增大而增大,随钢渣掺量的增加总体呈减小趋势.钢渣砂浆的无侧限抗压强度随钢渣掺量的增加而减小,与电阻率之间存在正相关关系.     

钢渣混合土基层材料制备及性能研究

以钢渣、矿渣为主要原料,采用土体固化技术制备新型道路基层材料-钢渣混合土.开展24组钢渣-土-矿渣微粉配合比试验,通过7d无侧限抗压强度测试确定钢渣混合土最佳配合比:50％钢渣+50％土并掺入占钢渣重量40％的矿渣微粉,其强度值可达7.19 MPa.在此基础上,对最佳配合比的钢渣混合土进行了体积安定性试验和无侧限抗压强度影响因素试验,发现钢渣混合土在90℃高温水浴激发下,90 d整体膨胀率仅为0.25％;其无侧限抗压强度随龄期增长而增大,随含水率增加呈先增后减,随压实度增加而增大,室温养护值略低于标准养护值,具有良好的水稳定性.SEM研究表明,钢渣混合土内部结构早期为单一混合料团聚体堆叠,随着龄期增长,逐渐衍变为团聚体与C-S-H凝胶片状网格结构相结合,使得土体结构更加密实.