聚丙烯纤维掺量对水泥土强度特性的影响研究

水泥固化土中掺入聚丙烯纤维,可以对土体强度进行一定的改良。本文以聚丙烯纤维掺量为研究变量,掺入0%、0.1%、0.2%、0.4%的9mm长纤维和15%水泥,制备纤维水泥土,通过无侧限抗压强度试验和常规三轴试验,分析了聚丙烯纤维掺量对水泥土强度特性的影响。试验结果表明:纤维水泥土的无侧限抗压强度随纤维含量的增加而增强,纤维含量对纤维水泥土无侧限抗压强度的提高效果很明显。28d龄期掺入0.4%纤维的水泥土,其无侧限抗压强度是不掺纤维水泥土的1.60倍。纤维的掺入能提高水泥土的峰值应力和增大破坏应变,并且随纤维含量的增加,水泥土的粘聚力逐渐增大,而其内摩擦角却变化不大。纤维水泥土在受压过程中,纤维的掺入能够为土体提供一定的拉应力,从而能在一定程度上阻止试样裂缝的开展。     

聚丙烯纤维与水泥固化广州南沙软土的试验研究

为了改善水泥固化软土存在的不足,采用聚丙烯纤维-水泥对广州南沙软土进行固化,分析探讨了纤维水泥固化土的受压破坏方式以及纤维掺量、纤维长度、水泥掺量、龄期对纤维水泥固化土无侧限抗压强度的影响。试验结果表明:在水泥土中掺入纤维能在一定程度上提高其无侧限抗压强度,且在一定范围内,无侧限抗压强度随纤维掺量和纤维长度的增加而增大;纤维水泥土中水泥的最优掺量为12%;纤维水泥土的无侧限抗压强度随着龄期的增长而增大,并且早期强度增长较快,后期增长较慢并趋于稳定;纤维能增加水泥土的抗拉强度,减少水泥土试样破坏时的裂缝宽度和数量,改善它们的脆性破坏形式。     

不同固化剂处理寒冷地区脱水污泥

为了考察固化剂种类对寒冷地区脱水污泥固化效果,分别对12种固化剂在不同养护龄期(7d,14d,21d)下污泥固化体的含水率和无侧限抗压强度进行了研究。结果表明,随着养护龄期的增加,污泥固化体无侧限抗压强度增加,含水率降低。以快速降低污泥固化体的含水率为目标:龄期7d+J固化剂,固化体含水率最低为6.89%;龄期14d+I固化剂,固化体含水率最低为4.86%;龄期21d+B固化剂,固化体含水率最低为2.27%。以快速增加污泥固化体的无侧限抗压强度为目标:龄期7d+K固化剂,固化体无侧限抗压强度为600.36kPa;龄期14d+I固化剂,固化体无侧限抗压强度为721.23kPa;龄期21d时+I固化剂,固化体无侧限抗压强度为834.28kPa。分别考察了养护龄期7d时12种固化剂制成固化体的重金属浸出,结果均低于国家标准。     

聚丙烯纤维改良污泥固化体的力学特性研究

针对固化污泥开裂强度差的特性,以生石灰、水泥、黏土及聚丙烯纤维为补强材料,对市政污泥进行固化研究,来探索黏土及聚丙烯纤维对固化体强度的增强作用。结果表明:污泥固化体的前期抗剪强度和抗压强度在养护过程中虽有增加,但是增加并不明显,无侧限抗压呈现剪胀破坏,后期过程中抗剪强度和抗压强度均大幅度增加,呈现纤维含量越高,固化体的强度越高的规律,无侧限抗压破坏以剪切破坏为主,成45°破裂角。     

掺玄武岩纤维的水泥固化风积砂无侧限抗压强度试验研究

将玄武岩纤维作为外掺材料掺入水泥固化风积砂中,对不同水泥掺量及玄武岩纤维掺量的水泥固化风积砂进行无侧限抗压强度试验研究。结果表明,在水泥固化风积砂中掺入玄武岩纤维后,玄武岩纤维可在水泥固化风积砂中均匀分布,形成一种良好的相互交错的支撑体系;掺入玄武岩纤维可以提高试件强度,且在纤维含量为0.5%时试件的抗压强度最大;随着水泥掺量的增加和龄期的增长,掺纤维水泥固化风积砂的抗压强度逐渐增加。     

聚乙烯醇改性混杂纤维水泥土强度特性分析

为研究聚乙烯醇(PVA)对纤维水泥土强度的影响规律和作用机制,将占水泥质量2%,5%,10%的PVA分别与聚丙烯纤维水泥土、玻璃纤维水泥土及二者混杂纤维水泥土混合均匀,共配制16组试样进行无侧限抗压强度试验,并采用扫描电镜(SEM)观察PVA掺入后水泥土的形态特征。结果表明,掺入2种纤维均可显著提高水泥土无侧限抗压强度。PVA掺量对纤维水泥土的强度有重要影响,随PVA掺量的增加,纤维水泥土无侧限抗压强度先增加后减小。在PVA掺量为5%时纤维的加筋作用达到最优,此时无侧限抗压强度最大。水泥及PVA的水化产物使纤维表面粗糙,从而改善界面的黏结特性; 2种纤维的混杂在一定程度上增加了水泥土的无侧限抗压强度,表现出一定的混杂效应,掺入PVA会对混杂系数产生重要影响。     

天津地区海相软土微观结构特征及固化机理研究

向海相软土中掺入水泥制成无侧限抗压强度试样,以不同龄期下试样的无侧限抗压强度研究固化土强度随水泥掺量及龄期的变化规律。微观结构试验表明,水泥水化产生的柱状、纤维状产物使得软土强度有了大幅提高。     

棉花秸秆固化桩室内抗压性能试验研究

新型固化桩体系即棉花秸秆灌浆固化桩,把棉花秸秆作为筋材,将原料土、矿渣、脱硫石膏、氢氧化钠加水制成浆液,灌浆固化成桩。首次通过在室内对不加秸秆与加不同密度秸秆捆的大尺寸固化桩进行无侧限抗压强度试验,得到了养护28 d试样的应力-应变关系、抗压强度和破坏应变。结果表明:秸秆的掺入使试样的破坏应变明显减小,无侧限抗压强度显著增加;秸秆掺量达到某种程度后,继续添加秸秆并不能明显改善固化桩的抗压强度。     

城市污泥固化试验研究

将生石灰和粉煤灰按一定比例掺入到污泥当中,按不同的养护天数,分别对其开展无侧限抗压强度试验。试验确定了无侧限抗压强度与养护天数、添加剂添加比例的关系曲线,本次试验测得,在养护5 d,10 d,20 d,30 d时,5%,10%,20%生石灰和粉煤灰含量的混合物的无侧限抗压强度值。试验显示,由于生石灰和粉煤灰的掺入,混合物的无侧限抗压强度均呈增大趋势,且随着生石灰粉煤灰的含量增大而增大;当养护天数增加时,混合物的无侧限抗压强度也随之增大,若继续增大养护天数,无侧限抗压强度值将会趋于稳定。     

芦苇秸秆纤维水泥土无侧限抗压强度的试验研究

文中研究了芦苇秸秆纤维长度、纤维掺量、水泥土龄期等因素,及其对芦苇秸秆水泥土的无侧限抗压强度的影响。试验结果表明：芦苇秸秆纤维的掺入可提高水泥土的无侧限抗压强度,在水泥掺入比为15%的情况下,芦苇秸秆水泥土的最优加筋条件为纤维长度5mm、纤维掺量0.1%;当纤维长度大于5mm或纤维掺量大于0.1%时,芦苇秸秆水泥土的无侧限抗压强度均呈下降趋势;芦苇秸秆纤维水泥土无侧限抗压强度的早期增长速度大于后期,芦苇秸秆纤维的掺入有利于水泥土早期无侧限抗压强度的增长。     

基于响应面法的给水厂污泥固化配比优化

为实现给水厂污泥资源化利用,选取生石灰、硅酸盐水泥和高吸水树脂对给水厂污泥进行固化处理。基于单因素试验对给水厂污泥固化参数进行初步筛选,采用响应面法设计复合固化剂的试验方案,以7 d无侧限抗压强度为响应值,确定固化剂最优配比。结果表明：影响无侧限抗压强度的固化剂排序为生石灰>硅酸盐水泥>高吸水树脂;生石灰和硅酸盐水泥的交互作用显著;生石灰、硅酸盐水泥和高吸水树脂的最佳掺量分别为47.43%、13.11%和0.45%,在此条件下,固化污泥的7 d无侧限抗压强度为0.51 MPa。响应面模型对无侧限抗压强度的预测值与实测值接近,说明模型可信度较高,这可以为实际工程应用提供设计参考。     

剑麻纤维加固黏土抗压强度与变形规律研究

剑麻纤维作为一种常见的天然纤维,因其具有强度高、价格低廉等优点,常被应用到土体改良当中.本文通过对剑麻纤维改良土进行无侧限抗压强度试验,研究了加筋率与含水率对加筋黏土的抗压强度特性与变形破坏规律的影响.试验结果表明:剑麻纤维对于黏土抗压强度有显著的增强作用,随加筋率的升高,改良土体的抗压强度逐渐增大.均匀分布在土颗粒间...     

微生物固化纤维加筋砂质黏性紫色土试验研究

微生物诱导方解石沉积(MICP)技术是一种新型土体加固措施,大量的研究表明,土体加固强化的同时也使得土体破坏呈现明显脆性。为了改善微生物固化紫色土的脆性破坏模式,采用纤维加筋与微生物固化相结合的加固方法,将质量分数为0.4%、0.6%、0.8%的纤维与紫色土混合,然后采用巨大芽孢杆菌和钙盐溶液对土样进行不同灌浆次数的固化试验(3次、5次、7次、9次)。通过无侧限压缩试验测定试样抗压强度,洗酸法试验测定试样碳酸钙含量,烘干法测定试样干密度,结果表明:(1)在微生物固化紫色土中掺入纤维,能显著提高试样固化后的无侧限抗压强度和峰值强度对应的轴向应变,改善了土体破坏时的韧性;(2)纤维掺量影响微生物固化紫色土的力学性质,其强度随纤维掺量总体上呈先增大后减小的趋势,最优纤维掺量为0.6%;(3)随着固化时间增加,试样的碳酸钙生成量和干密度逐级增加,强度与碳酸钙生成量呈正相关且有效碳酸钙沉积越来越少,强度趋于稳定;(4)纤维加筋可以提高碳酸钙沉积的效率和产量,土样内生成的碳酸钙对纤维加筋效果具有强化作用。研究成果可以为纤维加筋与MICP固化相结合的土体加固技术应用提供指导和参考。     

季冻区玄武岩纤维水泥土无侧限抗压强度试验

本文以玄武岩纤维水泥土为研究对象,通过一系列无侧限抗压强度试验,研究了在冻融循环次数、纤维长度的影响下玄武岩纤维水泥土的力学特性。试验结果表明,纤维质量掺入比为0.5%时,掺入玄武岩纤维后水泥土的无侧限抗压强度有所降低;经过24次冻融循环作用后,未添加纤维的水泥土无侧限抗压强度下降幅度最大,强度损失率达到了34.58%,而其他掺入纤维的水泥土强度损失较小,同时,未掺入纤维的水泥土破坏时的轴向应变明显低于掺入纤维的水泥土破坏时的轴向应变。由此可得,在本试验条件下,将玄武岩纤维掺入到水泥土中未能提高水泥土的无侧限抗压强度,但纤维的掺入可以有效减缓水泥土在冻融循环作用下的强度损失,增强了水泥土的韧性,提高了水泥土的抗冻性。本文研究可为玄武岩纤维水泥土在季节性冻土区的应用提供一定的借鉴和参考。     

纤维加筋微生物固化砂土的力学特性

微生物固化能有效提高砂土的强度,但同样会导致土体破坏时呈现明显的脆性。为了平衡微生物固化砂土脆性破坏的不利影响,提出纤维加筋与微生物固化相结合的改性方法,即将质量分数为0%,0.05%,0.15%,0.25%和0.30%的聚丙烯纤维与石英砂均匀混合,然后基于微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术对土样进行固化,并开展了一系列无侧限抗压试验,同时采用酸洗法测定了各组试样中的碳酸钙含量,进一步分析了试样的微观结构及纤维–土颗粒之间的界面作用特征。结果表明:①在微生物固化砂土中掺入纤维,能极大提高土样的无侧限抗压强度和残余强度,并能显著改善土样破坏时的韧性;②纤维掺量对微生物固化砂土的力学特性有重要影响,无侧限抗压强度随纤维掺量总体上呈先增加后减小的趋势,最优纤维掺量为0.15%,峰后残余强度与纤维掺量呈单调正相关关系;③纤维加筋使微生物固化砂土的峰后应力–应变曲线呈阶梯式下降模式,局部存在波浪式起伏特征;④纤维加筋能够提高微生物诱导碳酸钙的沉积效率和产量,与此同时,碳酸钙的胶结作用对纤维加筋效果具有促进作用。纤维加筋技术与MICP技术相结合能够实现优势互补,对提高工程结构的安全性与稳定性具有积极意义。     

砂掺量对珊瑚砂微生物固化效果的影响

对不同标准砂掺量的珊瑚砂进行微生物固化,通过对固化体的渗透特性、无侧限抗压强度、应力-应变曲线特征、抗拉强度和微观结构等方面的分析,研究砂掺量对珊瑚砂微生物固化效果的影响。试验结果表明:在相同条件下,不同砂掺量的珊瑚砂均可经微生物固化反应形成一个整体;随固化用砂中标准砂掺量的增多,试样的初始渗透性增大,固化周期变长;不同砂掺量试样的无侧限抗压强度应力-应变曲线均呈现为三段:压密阶段、塑性变形阶段和破坏阶段;微生物固化反应生成物对珊瑚砂包裹效果好,连接致密,排列规则,而对标准砂包裹效果差,排列松散;按这一规律适当比例混合珊瑚砂和标准砂可以改善固化体力学性能。试验中砂掺量为33.3%时抗拉强度达到最高;砂掺量为66.7%时无侧限抗压强度达到最高;砂掺量为50%时,试样的力学性能较差。     

废弃混凝土-水泥土强度特性及固化机理研究

将拆除城市旧建筑物和构筑物时产生的废弃混凝土掺入水泥土中,研究废弃混凝土-水泥土无侧限抗压强度的影响因素及其固化机理。采用正交试验方法,进行水泥土配合比设计和室内无侧限抗压强度试验。试验研究表明:影响废弃混凝土-水泥土无侧限抗压强度的主次因素依次是龄期、水泥掺量、废弃混凝土掺量;在水泥土中掺入15%~20%废弃混凝土可以有效提高水泥土的无侧限抗压强度。由废弃混凝土-水泥土固化机理分析得到:水泥土强度增长的主要原因是水泥的水解和水化反应;水泥与土颗粒之间的离子交换和团粒化作用进一步提高了水泥土的强度;废弃混凝土对水泥土强度增长的影响主要是填充效应和水化效应。     

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。     

水泥及其外加剂固化淤泥的试验研究

为了改善武汉东湖疏浚淤泥的物理力学性能,在传统水泥固化处理方法的基础上,掺入外加剂氢氧化钠(NaOH)和石膏,对100多组淤泥固化土试样进行了室内无侧限抗压强度试验,进行固化效果和固化机理的分析。结果表明:在疏浚淤泥固化过程中水泥占主导地位,对固化效果影响最为显著;NaOH促进了水泥的水化作用,增强了淤泥固化土的无侧限抗压强度,表现在固化淤泥早期强度的快速提高;石膏有利于固化淤泥早期强度的形成,其作用持续于整个淤泥固化过程。在水泥掺入比一定时,NaOH和石膏都存在最佳掺量,超过了最佳掺量,强度就会降低。3种固化剂的正交试验得出最佳配比为实际工程的应用提供依据。     

MICP固化淤泥土的强度试验研究

为探究胶结液浓度对MICP固化淤泥土效果的影响,利用巴氏芽孢八叠球菌,开展不同胶结液浓度下的土体固化试验。通过试样的应力-应变关系、无侧限抗压强度、含水率变化情况和微观结构探讨了MICP技术加固淤泥土的固化效果和加固机理。结果表明采用上述方法加固淤泥土是有效的。通过微生物脲酶反应,试样内生成了碳酸钙晶体团聚体,无侧限抗压强度最高可提高24%,含水率降低范围在5.2%～10.9%。适当地提高胶结液中的尿素浓度,可在一定程度上提高脲酶活性,改善固化效果,而氯化钙浓度较高时,对微生物反应有一定的抑制作用,固化效果提升有限。