碱激发作用下海相软土固化研究

为提高工业废料电石渣、原状灰固化软土的作用效果,选择聚羧酸减水剂,硅酸钠、硫酸钠、三乙醇胺作为外加剂,采用无侧限抗压强度试验、X射线衍射、电镜扫描试验研究各外加剂间的协同作用。结果表明,0.1%质量分数的聚羧酸减水剂分别与3%(质量分数)硅酸钠、0.9%(质量分数)硫酸钠复配时能显著提高固化土强度,并确定硅酸钠与硫酸钠以1:1双掺的复合早强剂。通过正交试验确定出减水剂、复合早强剂与工业废渣复配的最优配比。7 d、28 d龄期时,掺入复合早强剂的工业废渣固化软土比未掺时的强度增幅可达47%、77%。7 d龄期时,减水剂的分散效应在固化土中起主导作用,28 d龄期时,复合早强剂碱激发作用下的火山灰效应则更加明显。     

基于灰色Verhulst模型对粉煤灰水泥土的强度研究

通过对固定水泥掺入量6%的黄土状土,分别掺入5%、10%、15%、20%的粉煤灰,采用无侧限抗压强度试验测定在7d、14d、21d、28d、35d、49d等六个龄期时,各类试样的无侧限抗压强度,并依据灰色Verhulst模型,对试验数据建立预测模型,参考短缺时间内,各类试样的强度变化规律,预测较长时期各类粉煤灰水泥土的无侧限抗压强度发展趋势,同时还预测了试验采用的各类粉煤灰水泥土稳定后的固化强度分别为2.85MPa、3.05MPa、3.67MPa、3.50MPa、2.46MPa。     

钛石膏基可控低强度材料强度及体积稳定性研究

为了解决钛石膏综合利用率低、消耗不足以及道路回填工程中传统回填不密实或存在结构死角的问题,以钛石膏为原料制备钛石膏基可控低强度材料(CLSM)。采用无侧限抗压强度试验方法和体积稳定性试验方法,研究了建筑渣土取代率、水固比、钛石膏掺量与激发剂掺量等因素对CLSM抗压强度和体积稳定性的影响,并通过XRD、SEM对其性能变化的原因进行分析。试验结果表明:CLSM早期强度随着建筑渣土取代率的增加而增大,但是膨胀率有所下降;增大水固比则会降低强度,膨胀率随之增加;而增大钛石膏掺量,CLSM的强度与膨胀率均会降低,当钛石膏掺量为70%(质量分数)时,CLSM体积呈收缩趋势,且在14 d时收缩率基本达到最大,而生石灰掺量的增加,则会改善CLSM的收缩,起到一定的补偿收缩作用。     

CaO改性赤泥固化剂固化黄土的力学性能研究

为研究CaO改性赤泥固化剂固化黄土的力学性能,对不同赤泥掺量、不同养护龄期的固化土进行无侧限抗压强度测试,分析了强度随赤泥掺量、养护龄期的变化规律,提出了赤泥强化因子和龄期强化因子,揭示了无侧限抗压强度的变化机理.结果表明:随着赤泥的增加和养护龄期的增加,无侧限抗压强度逐渐增大;强度随赤泥掺量的增加符合二次函数变化,随龄期的增加符合线性变化规律;当赤泥掺量达到45％～60％时,强度在此区间达到最大值;应用赤泥强化因子和龄期强化因子分析,发现在28～90 d龄期且赤泥掺量为30％～60％时,强度相比水泥固化土可提高2.5～4倍.     

水泥掺量对固化土早期结构形成的影响

本文以内蒙古自治区河套平原粉质粘土为研究对象,对不同掺量和小同龄期下水泥土的无侧限抗压强度与水泥掺龄关系进行了试验研究,研究结果表明20%水泥掺量作为分界点,20%水泥掺量以下,强度旱线性平缓的增长趋势,水泥水化后胶凝颗粒主要吸附于土体颗粒表面,对强度贡献较小;水泥掺量超过20%,强度增幅较大且趋于幂指数增长趋势,土体颗粒间填充空隙效应明显,对强度贡献较高.     

PVA纤维参数对改性水泥土粘接摩阻载荷及抗压强度影响试验

为了提高隧道用水泥土的力学性能,选择P·O42.5硅酸盐水泥作为测试材料,掺入不同质量和直径参数的聚乙烯醇(PVA)纤维对其性能进行加强,并进行PVA纤维水泥土无侧限抗压强度实验。研究结果表明,PVA纤维水泥土主要形成了初期压实阶段、弹性变形、塑性变形和结构发生破坏4个阶段。PVA纤维水泥土从塑性破坏转变至塑性破坏的特点,获得了更优的延性。增加纤维长度时,无侧限抗压强度先上升再降低变化,纤维长度等于6 mm时改善了二者的粘接摩阻载荷,达到了最大无侧限抗压强度。纤维水泥土出现了无侧限抗压强度与纤维掺量正相关变化特征,纤维长度在6 mm以内时,0.75%是最优掺入量。研究开发了一种新的改性水泥土,对加强水泥土综合性能具有很好的应用价值。     

赤泥-矿渣基地聚物固化黄土冻融后力学特性研究

本文通过击实试验获得了不同赤泥掺量、水玻璃模数、水玻璃掺量条件下地聚物固化黄土的最大干密度和最佳含水率;基于最佳含水率结果制作试块并开展地聚物固化黄土冻融循环试验,测试了固化黄土试块的质量损失和无侧限抗压强度,分析了地聚物组成对固化黄土试块抗冻性能的影响。结果表明：地聚物固化黄土试块的最大干密度均小于素黄土;掺入适量地聚物能够有效提升黄土的抗冻性能,且固化黄土的无侧限抗压强度均大于素黄土,最高可达0.7 MPa;随着赤泥掺量增大,固化黄土试块的无侧限抗压强度降低;随着冻融次数增加,固化黄土试块的无侧限抗压强度先减小后增加,最终趋于稳定。     

脱硫石膏钢渣无熟料水泥对软土固化效果的研究

利用脱硫石膏钢渣无熟料水泥固化软土,既可以充分利用工业废渣,又能减少水泥的用量,保护自然资源.通过研究在不同掺入比和不同龄期时固化土的无侧限抗压强度,分析了掺入比、龄期对固化土强度的影响.试验结果表明,脱硫石膏无熟料水泥固化早期强度较低,与水泥相比不同掺入比时随龄期的增长固化强度变化较大.当脱硫石膏钢渣无熟料水泥的掺入比较水泥的掺入比大5％时,在龄期达到28 d以后,其固化强度与水泥土的固化强度相当.     

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.     

聚乙烯醇纤维增强水泥土制备及其压缩性能分析

为了提高隧道用水泥土的力学性能,选择P.O42.5硅酸盐水泥为基体,掺入不同条件的聚乙烯醇(PVA)纤维进行加强,并开展无侧限抗压强度实验分析。研究结果表明:纤维水泥土孔隙在水化产物作用下填充效果更佳,组织更致密,外部载荷不易对整体结构造成影响,抗压缩变形效果表现更佳。掺入不同比例的PVA纤维后含水量基本处于30%上下,初始孔隙率变化区间为0.805~0.868。向水泥土中将不同比例纤维掺入后,其压缩系数增大。相比较素水泥土,掺入PVA纤维水泥土压缩系数均发生明显最低。综合考虑,选取掺入9 mm是较为优秀的。当提高PVA纤维比例时,最高压缩模量Es先增大再降低,PVA纤维水泥土的Es值对应0.75%掺入比时到达最大值。本研究开发了一种新型纤维水泥土,对加强水泥土综合性能具有很好的应用价值。     

红粘土置换式水泥土桩强度特性试验研究

红粘土置换式水泥土桩具有独特的优越性而在昆明泥炭及泥炭质土中得以应用,各地红粘土的物质组成和工程特性存很大差异.本文通过室内试验对昆明水泥红粘土强度特性做了初步研究,重点分析了掺入比和龄期对其强度的影响.试验结果显示,随掺入比的提高水泥红粘土强度呈现出先快后慢的二次曲线增长规律;其龄期-强度曲线服从常用对数增长关系,前期强度(7d、14 d或28 d)与90 d强度的比值随掺入比减小而增大.     

钙质促凝剂对固化高含水率工程废浆强度的影响

为明确钙质促凝剂添加对固化高含水率工程废浆强度性状的影响,对含钙质促凝剂的固化工程废浆开展一系列无侧限抗压试验,研究不同促凝剂性质及掺量下固化工程废浆强度性状的变化。结果表明:加入钙质促凝剂将显著增强固化工程废浆的无侧限抗压强度q_u,适宜的促凝剂掺量可将固化工程废浆的强度提高1倍左右;不同养护龄期下固化工程废浆的q_u随CaCl₂掺量的增加先增大后降低,随Ca(OH)₂掺量的增大则表现出先增大后减小再增大的变化趋势。和CaCl₂相比,添加Ca(OH)₂引起固化工程废浆强度的增加相对较小。此外,固化工程废浆的破坏应变ε_f和变形系数E50随促凝剂性质和掺量不同也是变化的。对于研究所用工程废浆和促凝剂,固化处理后土体的E50≈(30~100)q_u。     

高强度碱激发地质聚合物的热稳定性

以偏高岭土、水玻璃、氢氧化钠、去离子水为主要原料,通过碱激发反应制备出地质聚合物,研究了H2O与Al2O3摩尔比(M)对地质聚合物抗压强度的影响,以及地质聚合物在不同煅烧温度保温2 h后的质量变化、线收缩率和微观结构。结果表明:当M=13.02时,材料的抗压强度达到83.56 MPa;600℃之前材料的结构较为稳定,材料具有低的质量损失和线收缩;600℃保温2 h后材料的抗压强度和体积密度分别为83.27 MPa和1.34g/cm3。     

铜尾渣替代粘土制备水泥熟料的试验研究

以铜尾渣替代粘土配料煅烧水泥熟料,研究了生料的易烧性,测定了熟料的f-CaO含量,采用岩相分析、XRD、SEM等手段,对水泥熟料的矿物组成、强度、水化产物等进行分析研究,探讨了铜尾渣的作用机理.结果表明:铜尾渣对水泥熟料的烧成和矿物形成有较好的促进作用,掺入铜尾渣后,熟料f-CaO含量降低,有效提高了生料的易烧性.掺入铜尾渣煅烧的熟料中C3S和C2S矿物含量多,结晶度好,熟料水化后水化程度好,孔隙少,结构致密,强度高.当煅烧温度为1400℃时,也能煅烧出质量良好的熟料,3d和28 d强度可高达61.4 MPa和114.2 MPa.     

化学改良湖相泥炭质土的配合比设计及其应用

为满足工程需要,采用化学加固法改良湖相泥炭质土.对3个场地的湖相泥炭质土分别添加减水剂、早强剂、辅助胶凝材料等11种外加剂,制定了23种配合比改良方案,采用室内无侧限抗压强度和现场轻型圆锥动力触探试验,确定化学固化剂的最佳配合比.结果表明,掺加改良剂的土体抗压强度比原土大,且随着龄期的延长而增大.最佳配合比及掺量(质量...     

灵寿高岭土原矿在水泥基材料中的应用研究

对河北灵寿县高岭土原矿进行表征分析,包括X射线衍射和热重差热分析,并将其在程序实验炉内煅烧,煅烧温度设为550、650、750和850℃,煅烧时间为1、2和3h以制得活性偏高岭土.利用强度活性指数测试法确定各偏高岭土试样的活性,并分析其作为水泥替代材料的潜力.结果表明煅烧至650℃、3h制得的偏高岭土活性最高,替代20％水泥的砂浆28 d抗压强度可达到纯水泥砂浆强度的90％.     

粒化高炉矿渣微粉固化淤泥质土的动力特性及微观机理

采用不同掺量的粒化高炉矿渣微粉(GGBS)对淤泥质土进行固化处理,利用动三轴试验,确定GGBS的最优掺量,并分析最优掺量固化土在不同围压下的动强度、动弹性模量和动阻尼比的变化规律,最后利用SEM和EDS分析固化土的微观结构和元素变化,揭示其固化机理.结果表明,当GGBS掺量为20％(质量分数,下同)时,固化土动强度呈台...     

聚羧酸减水剂合成因素对混凝土拉压比及初裂时间的影响

通过实验,以混凝土28d的拉压比大小为评价混凝土抗裂性能的优劣,分析了合成聚羧酸减水剂的羧基、氨基、磺酸基、羟基、酯基等各官能团比例,聚醚支链的长短,减水剂分子量大小等因素对混凝土抗裂性能的影响.初步探讨了聚羧酸减水剂提高混凝土抗劈裂性能机理.