高含水率软土地基水泥土强度试验分析

针对某工程淤泥质土水泥搅拌土进行一系列室内强度试验,探讨在水泥掺入量、水泥土含水量、龄期、水灰比、湿法和干法施工等因素对水泥土强度的影响,对高含水率的软土地基水泥土搅拌桩的设计与施工具有指导作用.     

聚丙烯纤维硅粉水泥土力学性质试验研究

在硅粉水泥土中掺加聚丙烯纤维配制试样,进行无侧限抗压强度试验和不同围压下的三轴试验,结果表明:聚丙烯纤维的掺加可以有效提高水泥土体的强度,且土体强度随纤维掺加量的增加而增强;随着围压的提高,水泥土试件的破坏应力和破坏应变均逐渐增大,掺入聚丙烯纤维的水泥土试件在不同围压下的破坏应力均高于同条件下未掺加纤维的试件。     

早龄期镍铁渣粉水泥土强度试验研究

为研究镍铁渣粉掺入到水泥土对其强度的影响,试验分别对镍铁渣粉掺量为0％、10％、20％、 30％、40％的水泥土进行7ｄ龄期和28ｄ龄期的无侧限抗压强度试验和ＳＥＭ试验。试验结果表明,水泥 土的强度会随着镍铁渣粉掺量的增加而减小,特别是7ｄ龄期时,水泥土的强度下降非常明显,微观结构 疏松,破坏应变也较大,表现出更大的塑性。到28ｄ龄期时,水泥土强度下降率逐渐变小,微观结构也变 的更加致密,水泥土破坏主要表现为脆性破坏。由此说明,镍铁渣粉在7ｄ龄期时对水泥土的强度贡献 非常小,到28ｄ龄期时,才逐渐发挥其自身的作用。     

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。     

水泥土的推广与应用

水泥土是以土为主,掺入少量水泥,加水拌合均匀压实而成的一种建筑材料。它具有施工方便,就地取材,造价低廉等优点,是缺乏砂石料地区,深受群众欢迎的一种新型建筑材料。试验表明,粉质壤土和轻粉质壤土一类的土壤都可以作为配制水泥土的原材料。山东省水科所经过几年的反复试验与研究,初     

水泥土强度与水泥掺入比、龄期的相关分析

水泥土强度与水泥掺入比、龄期等因素密切相关。针对广东省《建筑地基处理技术规范》（DBJ15-38-2005）条文说明中关于水泥土的抗压强度试验成果，分别进行了水泥土强度与水泥掺入比、龄期的相关分析，总结了不同类别土的水泥土强度与水泥掺入比、龄期的相关规律和强度增长规律，建立了相应的相关函数关系，供有关技术人员参考。     

水泥土深层搅拌桩的设计和施工

工程建设根据规范规定水泥土搅拌桩水泥掺量一般在 15% 左右 , 为了了解加固土所采用水泥掺量、水灰比、以及水泥土强度与龄期关系 , 需进行水泥土配合比试验 . 在水泥土搅拌桩施工前 3个月 , 施工单位在现场钻取土样进行试验 , 水泥为 425# 普通硅酸盐水泥 , 水泥掺量分别按 16% 、 18% 进行试验 , 按水泥土 3d、 7d、 30d、 90d测无侧限抗压强度 . 根据室内试验结果 , 决定在节制闸、抽水站基础选用 18% 水泥掺量 , 水灰比选用 0 5.     

高含水率条件下水泥土强度影响因素

对高含水率条件下影响水泥土强度的因素进行了无侧限抗压强度试验,并利用灰色关联度法分析了各影响因素的敏感度,研究结果表明:在高含水率情况下水泥掺入比与土体含水率对水泥土强度的影响最为显著;增加水泥掺入比,可以有效地提高水泥土的抗压强度,因此在实际工程中若遇到高含水率的情况时,应在可能的范围内使用较高的水泥掺入比,以提高粉喷桩的成桩质量。     

改良水泥土搅拌桩单桩承载特性计算分析

为研究改良后水泥土搅拌桩单桩承载特性以及合理的工程应用参数配比,从分析不同掺砂量、不同水泥掺入比、含水率、砂料粒径和龄期条件下的水泥土土工试验曲线及改良水泥土搅拌桩作用机理出发,通过数值计算,分析改良水泥土桩体承载能力、桩体应力应变以及沉降等特性。计算结果表明:随着掺砂量的增加,单桩承载力先增大后减小,优化掺砂率为10%左右;随着水泥掺入比的增大,单桩极限承载力得到有效提高;含水率是单桩承载特性较敏感的因素,随着含水率的增大,成桩质量大幅度降低;随着砂料粒径的增大,单桩承载力呈现先增大后减小的趋势,最优砂料粒径为0.25～0.50 mm;当龄期从28 d提高到60 d时单桩承载力提高75%左右。     

考虑养护温度的水泥土搅拌桩强度模型探讨

室内水泥土标准试验与现场水泥土搅拌桩在养护温度和成桩工艺方面存在较大差异,导致室内水泥土抗压强度难以合理反映现场水泥土搅拌桩抗压强度。为此引入等效龄期理论和调整系数分别反映不同温度历程和成桩工艺对现场水泥土搅拌桩抗压强度的影响,从而建立考虑养护温度的水泥土搅拌桩强度模型。首先在室内开展了5、20、40 ℃ 3种不同养护温度的水泥土抗压强度试验;然后采用最小二乘法估计了水泥土活化能,并采用优化算法辨识了水泥土抗压强度模型参数;最后基于典型水闸工程地基温度和桩身强度检测值,识别了该模型的调整系数。分析表明,同龄期水泥土抗压强度随养护温度的增加而增加;成桩工艺差异对水泥土强度影响较大;新模型能较好地反映水泥土搅拌桩强度的发展规律。     

砂质粉土水泥土无侧限抗压强度试验

通过对36组水泥土室内配方试验的归纳与分析,进行了室内4种因素影响下水泥土的无侧限抗压强度试验,定量分析了水泥掺量、养护龄期、水泥品种和养护方式对水泥土无侧限抗压强度的影响,揭示了各种因素对水泥土无侧限抗压强度的影响规律。试验结果表明:水泥土无侧限抗压强度随着龄期的增长而提高;水泥掺量、水泥品种和养护龄期是影响水泥土无侧限抗压强度的主要因素;对于水泥掺量小于10%的水泥土,养护方式对水泥土强度影响较大。试验结果还表明:无侧限抗压强度试验中的应力应变关系随水泥掺量的变化以及龄期都有较明显的变化趋势,水泥土试样随龄期的增长和水泥掺量的增加均变得越硬越脆,龄期越长、水泥掺量越大,应力应变关系曲线在上升段越陡峭。最后,从扫描电镜(SEM)试验照片中可以直观的看出水泥土随着水泥掺量的增加强度的变化规律。     

冻融循环对玄武岩纤维水泥土力学性能的影响试验

对素水泥土及玄武岩纤维水泥土进行了冻融循环作用前后的无侧限抗压、劈裂抗拉试验,探讨并对比了冻融循环次数、养护龄期、水灰比、纤维掺量等因素对两种水泥土力学性能的影响规律。结果表明:掺入玄武岩纤维后水泥土的冻融强度损失率降低;水泥土的冻融强度损失率随水灰比的增大而增大,随龄期的增大而减小;冻融后水泥土的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度与其受到的冻融循环次数之间的关系可用双曲线拟合;水泥土的劈裂抗拉强度与无侧限抗压强度的比值在14%～17%之间。     

水泥改良黄土状土的试验研究

为探索小区域黄土状土,通过水泥改良之后的可靠性以及适用性对杨凌土场的黄土状土在实验室掺和4%、5%、6%、7%、8%的42.5号水泥,借助于液塑限试验、击实试验以及快速直剪试验3种常规土工试验方法,研究了5种不同掺和比水泥改良黄土状土的物理状态指标、最优含水、最大干密度以及抗剪强度指标,进一步分析了水泥改良土物理状态指标。结果表明:掺和水泥能够较好地改善土的物理性状;同时,水泥掺和比、龄期等因素对水泥改良土强度指标c值影响巨大,内聚力c并随掺合比的增大而增大。试验结果对实际工程项目采用水泥改良技术具有实际意义和参考价值。     

水泥复合土试验研究

本试验以水泥和粘土为主要原料,将粉煤灰和玻璃纤维掺入到水泥土中,通过室内三轴试验,得到水泥复合土的应力应变曲线。通过对实测的应力应变曲线分析可知:水泥复合土的应力应变曲线呈软化型,存在明显的应力峰值点,可将其分为:弹性变形区、塑性变形发展区、应力衰减区、残余强度区四个发展阶段。与此同时,通过对水泥复合土试件破坏过程的分析发现:水泥复合土的破坏形式为脆性剪切破坏和胀裂破坏。     

素水泥土及纤维水泥土动力特性试验研究

利用动三轴试验仪对温州地区水泥土进行了试验,研究结果显示:(1)水泥土试样的动应力-动应变曲线、动弹模-动应变曲线均符合双曲线形式,水泥掺量对水泥土动应力的影响最为明显,水泥掺量、纤维掺量、动荷载频率对水泥土动弹模的影响非常明显。(2)随着水泥掺量、动荷载频率的提高,水泥土样发生破坏时的动应变明显变小;随着纤维掺量的提高,水泥土样发生破坏时的动应变明显变大,掺入适量的纤维可以提高水泥土的塑性;当应力水平超过水泥土的"临界动应力"时,水泥土的塑性变形急剧增大直至土体破坏。(3)工程设计时,应控制上部结构传下的总应力不大于加固土体处的临界应力,且应避免荷载频率与水泥土体的固有频率相近。     

现场条件下水泥土劣化试验及劣化深度预测

加固体的劣化可分为加固体在非腐蚀场地形成后由于场地受到污染而发生的劣化问题和在腐蚀场地形成的加固体的劣化问题。针对后者,采用现场取土、室内制备加固体试样、现场埋设的方法,模拟在腐蚀场地形成加固体的过程,埋设在现场的加固体在腐蚀介质及水动力、温度和潮汐等外界因素共同作用下将发生劣化。将水泥土试样埋设在滨海场地长达3.5年,并实施微型贯入试验和化学试验。试验结果表明,劣化引起的强度降低滞后于其化学反应;水泥掺入比越小、埋设时间越长,水泥土劣化越严重;本试验条件下,水泥掺入比15%的水泥土1年、2.5年和3.5年的劣化深度分别达到了3.5、5.8和7.6 mm。基于试验结果提出了水泥土劣化深度预测式。     

不同水泥掺量的水泥土无侧限抗压强度预测

为了解高水灰比时水泥土搅拌桩墙施工中的水泥土强度情况,通过室内无侧限抗压强度试验,对不同掺量、不同龄期下水泥土的强度特性进行了分析,并推导出了基于水泥掺量的强度预测经验公式。分析表明,相同龄期下,可由经验公式根据某一掺量的水泥土强度直接预测另一掺量时的强度,这对实际工程中的设计施工与质量控制具有积极指导意义。     

水泥土搅拌桩时间效应与质量检测评分方法探讨

通过大量水泥土搅拌桩现场检测工作,提出了水泥土搅拌桩质量检测标准与评分方法.通过分析桩身水泥土无侧限抗压强度及单桩承载力时间效应,提出了标准贯入击数、桩身水泥土无侧限抗压强度及芯样状态描述为主要评分参数的质量检测评分方法,实践表明该评分方法对各类工程水泥土搅拌桩质量检测评价具有很好的应用前景.     

一种固化河湖底泥重金属的改良方法

重金属在河湖底泥中的积聚已成为我国的一大环境问题,通过及时妥善的技术处理,可以避免重金属对环境的二次污染。基于生石灰降低底泥含水量,锯末灰初步固化,采用水泥和矿粉+水泥2种方式对生石灰-锯末灰固化后的污泥进一步固化的方法,对天津西青区某河流污染底泥开展试验。基于原子吸收分光法对试验样品进行重金属浸出浓度分析,比较水泥和矿粉+水泥固化2种方法的固化效果。研究表明,当生石灰掺入比为9%,养护2 d 时,污泥的含水率明显降低。锯末灰掺入比10% 、水泥掺入比20%、矿粉换掺水泥40%时,底泥中的 Ni²⁺ 、 Hg²⁺ 、 Pb²⁺ 、 Cd²⁺ 4种超标重金属浸出浓度分别降低71.61%、84.85%、58.49%、77.78%,均满足相关技术规范要求。为检验固化土的种植效果,选用牛筋草和牛繁缕2种植物进行室内60 d种植试验,发现2种植物的光合作用、根部发育、生长速度都很正常。结果表明生石灰掺入比9%、锯末灰掺入比10%、水泥掺入比20%、矿粉换掺水泥40%的固化方案得到的固化土可用于绿化种植。     

外掺剂对冻融循环水泥土强度影响的试验研究

水泥土的缺点是抗冻性差，如何将其应用于季节性冻土区和多年冻土区一直是工程实践面临的一个重大课题。无侧限抗压强度是水泥土最基本、最重要的力学指标，通过室内试验，选择当地几种廉价的建筑材料与工业废料作为外掺剂，通过单掺和复掺试验，分析了这几种外掺剂对水泥土冻融循环前后无侧限抗压强度的影响及其促进作用。冻融循环试验结果表明：水泥土通过添加适量的外掺剂，能够达到提高水泥土强度和抗冻耐久性能的双重作用，并配制了一种以水泥土为主剂的性价比较高的复合水泥土，为外掺剂在寒区水泥土中的应用和工程设计提供理论和试验数据。