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.     

建筑垃圾和纤维联合改性膨胀土路用性能研究

为了提高膨胀土路用性能和实现建筑垃圾资源化利用,本文研究了玻璃纤维与建筑垃圾改良膨胀土的强度特性和胀缩特性,并结合微观特征探索改良机理。研究发现：建筑垃圾和玻璃纤维均能显著提高膨胀土的强度和降低膨胀土的胀缩特性。建筑垃圾和玻璃纤维掺量过高会导致改良膨胀土内部孔隙无法有效填充以及纤维成团现象,从而影响改良膨胀土的路用性能。建筑垃圾和纤玻璃维的最佳掺量分别为40%和0.6%;微观测试结果表明纤维能为膨胀土提供附着点,从而达到增密膨胀土内部结构的效果。上述研究成果能为膨胀土改良和建筑垃圾的资源化利用提供理论基础。     

干湿循环作用下混凝土力学性能及微观结构研究

为揭示混凝土在干湿循环作用下的劣化机理,本文对不同强度等级的混凝土进行干湿循环试验,并在试验过程中测定混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、超声波速、孔隙率等物理量,探究了干湿循环作用对混凝土物理力学性能的影响,并从微观尺度上分析了混凝土强度与孔结构的关系.结果表明:混凝土的强度随干湿循环次数的增加先升高后降低,干湿循环40...     

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.     

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%。     

膨胀土化学固化现状及展望

膨胀土因在形貌和工程性质上的特殊性和破坏作用的严重性,引起了广泛的重视。为消除、减小膨胀土的危害,人们采取了许多处理方法,化学固化由于具有较好的性价比而受到重视。对膨胀土的化学固化现状的分析,探讨了影响膨胀土的胀缩性能的诸多因素,分析了使用现有固化方法固化的膨胀土长期耐久性不良的主要原因。在此基础上,对膨胀土固化的研究思路进行了分析,并对下一步膨胀土固化研究进行了展望。     

模糊数学对内蒙古地区膨胀土判别的应用

本文通过对几种模糊数学综合评判法的分析研究,分析结果表明,该方法对内蒙古地区膨胀土判别与分类有较好的适用性,这也说明模糊数学是一种比较科学的分类方法,它克服了规范等单一因子分类的不足,具有较好的实用性,同时也指出了模糊数学对膨胀土分类与判别的不足之处.     

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...     

石灰煤矸石改良膨胀土工程特性研究

基于非饱和膨胀土工程病害处治及煤矸石固体废弃物资源化利用的社会需求,通过液塑限试验、击实试验、直剪试验,研究同时加入石灰和煤矸石膨胀土的工程性质变化,通过XRD检测,从各配比混合料的物相变化情况对其机理进行了分析.结果表明:石灰煤矸石膨胀土混合料的塑性、击实性、抗剪性能都得到改善,且优于石灰改良膨胀土.经XRD检测得到在膨胀土中掺加石灰和煤矸石后物相发生了变化,生成晶体结构较为稳定、晶粒较大的新物质钙长石和白云石,为膨胀土提供一定的CaO、MgO、SiO2和Al2O3等有效矿物成分,促使膨胀土的塑性、击实性等工程性质有所改善.因掺入石灰煤矸石比只掺石灰为膨胀土提供更多的有效矿物成分,因此石灰煤矸石优于石灰改良膨胀土的工程性质.     

盐溶液干湿循环下GFRP管约束混凝土柱耐久性试验研究

对11根短柱,包括6根素混凝土圆柱和5根GFRP管约束混凝土柱,在盐溶液干湿循环作用下的轴心受压性能进行了试验研究。测试了盐溶液干湿环境下素混凝土圆柱和GFRP管混凝土柱轴压作用下的极限承载力和变形性能,研究了盐溶液干湿循环次数的影响,试验结果表明盐溶液干湿循环对素混凝土柱和GFRP管混凝土柱的强度以及延性都有影响,且随着干湿循环作用次数的增加,GFRP管对混凝土柱的约束作用有一定程度的降低。     

硫酸盐干湿循环下聚乙烯醇纤维增强珊瑚混凝土力学性能研究

为了研究聚乙烯醇纤维增强珊瑚混凝土(PVARCC)在硫酸盐干湿循环作用下的力学性能变化规律,测试了不同干湿循环次数下PVARCC的质量、抗压强度和抗折强度.结果表明:随着侵蚀次数的增加,各PVARCC质量都逐渐增大,而抗压强度、抗折强度、折压比则呈现先增长后降低的趋势;同时在不同干湿循环次数下,掺量为2％的PVARCC在15、30、50、90次干湿循环下的强度变化分别为7.95％、11.32％、0.09％、-9.26％,对比其他3组变化幅度较小,证明了掺入合适量的聚乙烯醇纤维是提高珊瑚混凝土力学性能的有效措施.     

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%。     

海水干湿循环下玄武岩纤维增强珊瑚混凝土耐久性

测试了海水干湿循环下玄武岩纤维增强珊瑚混凝土(BFRCC)的质量和强度变化,并分析了基体的水化产物和微观结构,研究了BFRCC的耐久性。结果表明:随着侵蚀次数的增加,各BFRCC质量都逐渐增大,而抗压强度则呈现先增长后降低的趋势;同时在不同干湿循环次数下,掺入1%BF的BFRCC试样质量和强度变化幅度最小,这说明1%体积分数的BF可显著提高基体的耐久性;热重分析与扫描电镜分析得出,基体性能的变化主要是外界侵蚀离子在内部形成C-S-H、AFt和Ca(OH)₂等产物。     

干湿循环作用下氯离子在聚丙烯纤维混凝土中传输性能研究

为探究干湿循环作用下聚丙烯纤维混凝土中氯离子的传输规律,设计了四种掺量的聚丙烯纤维混凝土,对其在不同干湿循环周期下的自由氯离子含量和总氯离子含量进行测量,分析聚丙烯纤维掺入对混凝土氯离子结合性能及氯离子扩散系数的影响。结果表明:0.15%(体积分数,下同)聚丙烯纤维的掺入可以增加混凝土密实度,降低自由氯离子含量;而大量纤维的掺入(＜0.45%)导致混凝土内部自由氯离子含量增加,增大了混凝土的氯离子结合能力。聚丙烯纤维掺量0%~0.45%范围内,氯离子结合能力与纤维掺量存在二次函数关系。聚丙烯纤维的掺入降低了干湿循环后期氯离子扩散系数,增大了时间依赖系数m,有利于提高混凝土抗氯离子侵蚀能力。     

干湿循环条件下聚丙烯纤维掺量对混凝土力学性能的影响

对不同掺量下聚丙烯纤维混凝土在干湿循环作用下的力学性能进行试验研究。结果表明：聚丙烯纤维的掺入能够提高干湿循环作用下混凝土的抗折强度和抗拉强度,但不能提高混凝土的抗压强度和相对动弹性模量;干湿循环作用对混凝土的外观和质量影响较小。     

干湿循环环境下硫酸根对混凝土腐蚀机理研究

在海洋环境中建造的建筑物和构筑物在使用期间常常受到腐蚀介质的侵蚀,引发碱-骨料反应,迚而破坏混凝土结构。为了探究干湿循环环境下硫酸根对混凝土腐蚀机理,减轻混凝土在干湿环境下的腐蚀程度,采用混凝土磨粉机、755B型分光光度计以及借助青岛海水腐蚀实验站迚行实验;从强度等级、混凝土成分以及经济适用等方面迚行考虑,并迚行大量预实验迚行对比,将实验组分为7组,迚行了潮汐区暴露试验和分光光度计测定硫酸根质量分数两个实验。得出在自由硫酸根离子扩散过程中,会在短时间内在临近表面之间存在一个富集带,短时间会阻碍离子的迚一步扩散,并且当离子扩散一定深度之后,浓度保持稳定,不会再发生改变;水胶比的降低降低了混凝土结构紧实程度,促迚了硫酸根离子的扩散。     

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。     

复合盐-干湿循环对高强水泥基材料的侵蚀作用研究

采用XRD和SEM等测试手段研究了高强水泥基材料经过复合盐-干湿循环侵蚀后的抗压强度、氯离子渗透性、物相组成和微观结构等组成、结构与性能特征.结果表明:高强水泥基材料经过80次复合盐-干湿循环侵蚀后抗压强度损失率5.4％、抗氯离子渗透深度7.76 mm,材料抗压强度高达92.8 MPa,高强水泥基材料是一种抗复合盐-干湿循环侵蚀性能良好的海工混凝土材料.高强水泥基材料具有良好抗复合盐-干湿循环侵蚀性能的主要原因是材料具有水灰比小、水泥石致密、抗渗性好、初始强度高、能够形成复合盐侵蚀的水化产物少、可供形成干湿循环侵蚀的结构空间小、抵抗侵蚀产物生长的力强等材料组成、结构与性能特征.高强水泥基材料原料中水泥和硅灰用量分别仅有353 kg/m3和44 kg/m3,应用这一材料可以获得显著的技术经济效益.     

干湿循环条件下水泥固化疏浚淤泥的物理力学特性

结合太湖疏浚淤泥的固化工程,对水泥掺量100 kg/m3、150 kg/m3和200 kg/m3的固化淤泥试样进行干湿循环试验,对经历不同干湿循环次数的固化淤泥试样进行抗剪强度和固结特性试验研究,分析了干湿循环影响机理,并定量评价了干湿循环的影响因素.结果表明:水泥掺量100 kg/m3的固化淤泥试样干湿循环后抗剪强度和屈服应力都出现下降的趋势,而水泥掺量150 kg/m3和200 kg/m3的固化淤泥试样干湿循环后抗剪强度和屈服应力都出现增大的趋势;水泥掺量越高,固化淤泥试样的抗剪强度和结构屈服应力越大.干湿循环对固化淤泥物理力学特性的影响受烘干温度和裂缝的双重作用,其综合影响结果取决于两者所占的比重.     

干湿循环作用对高液限花岗岩残积土宏-微特性的影响

周期性的大气蒸发及降雨作用导致高液限花岗岩残积土劣化,使得土体的强度特性及微观结构发生变化。为研究高液限花岗岩残积土在干湿循环作用下的宏-微观参数变化特征,利用直剪仪测定高液限花岗岩残积土干湿循环效应强度衰减,采用SEM扫描电镜技术及IPP图像处理程序定量分析了微观结构的变化过程。研究表明：随着干湿循环次数的增加,土体c值、φ值不断衰减,高、低荷载段土体的φ值受干湿循环效果影响不大;层片状高岭石颗粒间距明显扩张,颗粒间联结作用减弱,孔隙率增大、分维值增大,在0～2次干湿循环作用下增长速度最快,孔隙参数及宏观抗剪强度参数衰减规律相一致。