固化作用下高液限黏土的击实特性与减水效果

基于传统水泥和石灰固化处理方法,提出利用大掺量低钙粉煤灰、细砂、水泥和石灰等固化剂进行高含水率黏土固化处理的方法,以期降低黏土的含水率,达到快速降低黏土含水率以用作堤坝防护土料的目的.通过一系列室内试验,得到利用不同配比固化剂改性黏土的击实特征和减水效果.试验结果表明:黏土固化后最大干密度有所降低,最优含水率略有下降;所设计固化材料对高含水率黏土减水效果良好,且粉煤灰掺量越大,减水效果也越好.     

改性钢渣水泥基材料早强性能研究与应用

“实现碳达峰、碳中和”作为国家的重大战略决策,各行业都要为节能减排事业做出贡献,钢渣作为一种可再利用材料备受青睐。本文设计试验采用控制变量法和正交试验法,以改性钢渣粉末（以下称MSP）和普通硅酸盐水泥为主要原料,添加粉煤灰、硅灰、膨胀剂和减水剂等材料制备试样,并测量其1d力学性能。通过对试验结果进行对比分析,了解MSP掺入对水泥基材料早期和晚期强度发展的影响规律。试验结果表明,掺加MSP可以加快水泥基材料凝结速度,显著提高水泥基材料的早期强度。通过正交试验结果筛选出的最优早强水泥基材料,MSP最佳掺量为11%,粉煤灰最佳掺量为4%,减水剂最佳掺量为0.3%,最佳水灰比为0.20,1d抗折强度和抗压强度最大可以达到6.47 MPa和36.64 MPa。用于某钢结构支护体系中,可以满足早强性能要求和实际工程需要。     

工业碱渣改性膨胀土室内试验研究

为验证工业碱渣改良云南蒙自地区典型膨胀土的效果,通过对比试验探讨不同掺料比的水泥、工业碱渣、水泥+工业碱渣膨胀土的基本特性。结果表明:工业碱渣使素膨胀土的自由膨胀率从71%降至18%,且工业碱渣改性土最小膨胀率仅为水泥改性土的3/4;工业碱渣、水泥、水泥+工业碱渣均可改善膨胀土的颗粒级配,工业碱渣在掺料比30%时效果最明显;工业碱渣掺比40%时,素膨胀土塑限从23%增加到37%,液限从64%降低到42%,塑性指数从41.6降低到5.3;随着工业碱渣掺料比增加,最大干密度逐渐减小,最优含水率先减小后增大,掺比为30%时,最大干密度和最优含水率达到最优。     

石灰改性汉中膨胀土试验研究

试验以石灰作为外掺料,对汉中中、强两种膨胀土进行了以界限含水量、自由膨胀率和强度等为指标的改性对比试验。试验表明：在不同掺灰剂量、不同龄期作用下,石灰对强膨胀土界限含水量的改性效果相对明显,其改性效果存在一个限值。掺灰量在6%左右时,两种膨胀土改良效果较好。在严格按照施工规范和控制技术标准进行现场掺料时,可适当缩短闷料时间。     

典型悬浮添加剂对高水材料力学性质影响的试验研究

针对高水材料强度相对偏低、成本相对较高的问题,选取粉煤灰和硅粉两种添加剂,对高水材料进行改性研究,添加剂掺量梯度为5%、10%、15%和20%,采用了四川大学电子万能试验机和扫描电镜（SEM）两种试验设备,进行了添加剂对高水材料力学性质影响试验,探究了添加剂对高水材料微观结构及力学性能的影响。试验结果表明,掺20%粉煤灰和掺10%硅粉均可使高水材料的抗压强度提高到0.36MPa,与未掺添加剂高水材料相比,强度提高了20%,且能有效提高残余强度;添加剂的掺入改变了高水材料钙钒石晶体的发育形貌、直径大小以及空间网状结构的致密程度;证明了抗压强度的大小是由晶体形貌、直径大小、晶体结构的搭接方式以及网状结构的致密性共同影响的。     

纳米石墨粉改性膨胀土的工程特性及微观结构（英文）

为了减少膨胀土引起的地质灾害,使用一种新型材料代替石灰、水泥等传统的土体改性材料,并快速提高土体强度至关重要。纳米石墨粉(NGP)具有体积小、比表面积大、表面能高等特点,因此具备了高吸附性、高导电性、高润滑性等优异性能。然而,关于NGP改良膨胀土的研究还不够深入。为研究NGP对膨胀土的改性效果,对掺入不同含量NGP的膨胀土进行了无荷载膨胀率试验、固结试验、无侧限抗压强度试验、压汞试验和微CT试验。结果表明,掺入不同含量的NGP后,膨胀土的无荷载膨胀率、力学性质和孔隙率均有不同程度的提高。当NGP含量为1.450%时,膨胀土的强度达到最大值。当NGP掺量为2.0%时,膨胀土的孔隙累计进汞体积和压缩应变达到最大值。最后,揭示了NGP对膨胀土的膨胀性、压缩性、微观结构和抗压强度的改性机理。     

滞洪区路堤改良路基填土CBR试验研究

滞洪区亚粘土作路基基层、底基层填料土必须进行固化改良,本文采用石灰一粉煤灰、水泥一粉煤灰组合和水泥一石灰组合对其进行改良研究,以承栽比CBR值作为指标,针对不同的压实度、固化剂不同配合比掺量开展了系列试验,并进行了分析和讨论．试验结果表明,三种改良填料土的抗压强度,随着压实度增加,分别先呈现不同比例的增长,但增加到一定值后,开始趋于平稳或弱有减少,可控制压实度在93％～96％之间,能兼顾施工质量与经济．水泥一粉煤灰组合改良土和石灰一粉煤灰土在水泥或石灰掺量一定时,其承栽比随着粉煤灰掺量的增大呈先增大后减少;水泥一石灰组合和石灰一粉煤灰组合改良土在水泥或粉煤灰掺量一定时,其承载比也随石灰掺量的增大呈先增大后减少．三种改良土粉煤灰、石灰掺量都存在最佳配合掺量,基于试验结果,笔者就三种改良路基土给出了建议的配比．     

粉煤灰改良膨胀土抗剪强度室内试验研究

以宜昌市某公路沿线的膨胀土为原材料,采用宜昌热电厂产生的粉煤灰为外掺剂,在室内进行直接剪切试验,观察不同掺灰量对改良膨胀土的抗剪强度指标的影响规律.研究结果表明,掺粉煤灰改良膨胀土能提高膨胀土的抗剪强度,掺入粉煤灰之后,内摩擦角增大,黏聚力降低.掺粉煤灰改良膨胀土提高膨胀土的抗剪强度主要靠提高内摩擦角来实现.随着掺入粉煤灰量的增加,改良膨胀土的内摩擦角先增大后减小,当掺灰量达14％时,内摩擦角达到最大值.随着掺人粉煤灰量的增加,改良膨胀土的黏聚力逐渐降低,降低的趋势先快后慢.随着掺入粉煤灰量的增加,改良膨胀土的抗剪强度先增大后减小,当掺灰量达到14％时,抗剪强度达到最大值.结论为：掺灰量达14％时,改良效果最好.     

磷尾矿—玄武岩纤维改良膨胀土试验研究

以湖北黄石某公路膨胀土为研究对象,在最大干密度和最佳含水率条件下,分别将不同比例磷尾矿和玄武岩纤维掺入膨胀土中进行室内试验研究。试验结果表明:适量磷尾矿能提高膨胀土的抗压强度和剪切强度,掺量为10%效果最佳;玄武岩纤维对膨胀土强度影响较小,但能显著抑制其胀缩性,且掺量不宜过多,掺量为0.3%效果最佳;通过三轴正交试验分析,得到不同掺量磷尾矿—玄武岩纤维改良膨胀土抗剪强度与法向正应力拟合关系式,确定磷尾矿、玄武岩纤维最佳混合掺量分别为10%、0.3%。     

粉煤灰复合胶凝材料充填体强度与水化机理研究

为了提高粉煤灰资源利用率和充填采矿效益,以金川镍矿为工程背景,采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析并结合胶结充填体强度试验,开展了粉煤灰替代水泥和矿渣微粉的复合胶凝材料的水化机理研究与充填体强度试验.结果显示:掺入粉煤灰的复合胶凝材料的水化产物主要是斜方钙沸石晶体、钙矾石晶体和C-S-H凝胶.当粉煤灰替代20%的水泥掺量时,3,7和28d充填体强度分别降低26.9%,29.9%和20.3%;当粉煤灰替代15%的矿渣微粉,3,7d强度分别降低23.5%和20.1%,但28d强度却提高7.6%.在满足金川矿山下向分层充填法采矿条件下,粉煤灰替代水泥掺量、矿渣微粉掺量分别可达到20%和15%.与矿用水泥充填材料相比,复合充填胶凝材料成本降低约49.8%.     

机制砂和水玻璃改良弱膨胀土抗压和抗剪强度试验研究

广西地区膨胀土分布广泛,在工程中危害较大,常常需要对其进行改良处治。选用机制砂和水玻璃为改良剂,在两者单独掺入和复合掺入的情况下对广西南宁地区膨胀土进行改良,并通过无侧限抗压试验和直剪试验对该膨胀土强度及刚度进行测定,结果表明：机制砂和水玻璃均能提高该膨胀土的强度和刚度,且强度及刚度均随着掺量的增加而先增大后减小,复合掺入的情况下机制砂会降低水玻璃的改良效果。水玻璃最佳掺量为1%,机制砂最佳掺量为10%。进一步用不同粒径的机制砂对膨胀土进行改良发现,为提高该膨胀土的强度,掺入机制砂的粒径不宜大于0.5 mm。研究结果验证了利用水玻璃改良膨胀土和机制砂代替天然风化砂改良膨胀土的有效性。     

利用高钙粉煤灰生产粉煤灰水泥的试验研究

研究了高钙粉煤灰水泥的细度及活性激发剂对其物理性能的影响。研究结果表明,高钙粉煤灰水泥的安定性和各龄期的抗折、抗压强度均随着水泥的细度的提高和活性激发剂的掺入而提高,活性激发剂具有加速水泥矿物和ｆ Ｃａ Ｏ 水化的作用。采用５２５＃ 熟料,掺加３０％ 的高钙粉煤灰时,水泥的比表面积在３４０～４００ ｍ ２ ／ｋｇ 和掺入１％ 的活性激发剂,能够稳定生产４２５＃ 高钙粉煤灰水泥。     

高钙灰复合矿物掺合料混凝土性能的研究

以消除高钙灰安定性不良,提高其使用率为目的,从工作性、力学性能和抗氯离子渗透性能等方面,研究了经过改性后的高钙粉煤灰对高性能混凝土各项性能的影响;研究表明,与基准混凝土相比,掺入30%改性高钙粉煤灰后,混凝土30 d抗压强度降低了7.2%,但90 d抗压强度达到甚至超过基准混凝土;改性后的高钙粉煤灰能有效地改善高性能混凝土新拌合物的工作性,初始塌落度提高了30.8%;同时对于抗氯离子渗透性能,28 d氯离子渗透系数降低了50.8%:当与自主研制的AST改性剂复掺时,效果更为明显.     

水泥固化淤泥质土-砂混合软土的工程特性研究

以井睦高速花岗岩地区的水泥固化淤泥质土-砂混合土为研究对象,通过无侧限抗压强度试验,研究了含砂水泥固化土的工程特性,得出了含砂量和龄期对其强度和变形特性的影响机制.试验结果表明:水泥掺入比一定时,增加含砂量,含砂水泥固化土强度呈峰值点趋势增长,即存在最优含砂量且具有随水泥掺入比增加而增大的内在规律;当水泥掺入比为12%和20%时的最优含砂量分别是30%和40%.水泥固化土的应力应变曲线均存在明显的峰值,属加工软化型;含砂量对其强度和变形特性的作用机制主要是置换作用、团粒化及填充作用、约束作用、减水作用和分散作用,说明采用水泥固化淤泥质土-砂混合软土具有优越性.     

聚丙烯纤维改良粉煤灰土

为了研究纤维改良粉煤灰土的效果及改善粉煤灰土的脆性破坏形式,将聚丙烯纤维分别以质量分数为0%、0.5%、1%、2%、3%和4%掺入到粉煤灰土中,配制了6组试样,进行了无侧限抗压强度试验。试验结果表明:聚丙烯纤维的加入能够极大地提高粉煤灰土的无侧限抗压强度,当掺入的质量分数为1%时,强度提高最大,改良效果最好。聚丙烯纤维的加入有效地提高了粉煤灰土的韧性。     

利用高钙粉煤灰生产粉煤灰水泥的试验研究

研究了高钙粉煤灰水泥的细度及活性激发剂对其物理性能的影响。研究结果表明,高钙为分煤灰水泥的安定性和各龄期的抗折、抗压强度随着水泥的提高和活性激发剂的掺入而提高,活性激发剂具有加速水泥矿物和ｆ－ＣａＯ水化的作用,采用５２５熟料,掺加３０％的高钙粉煤灰时,水泥的比表面积在３４０－４００ｍ＾２／ｋｇ和掺入１％的活性激发剂,能够稳定性生产４２５高钙粉煤灰水泥。     

滩涂淤泥固化土力学特性试验研究

为进一步了解固化材料的种类和掺量等因素对固化土力学特性的影响,采用常规不固结不排 水三轴试验对水泥为主固化剂、氢氧化钠、三乙醇胺、粉煤灰、高炉矿渣和减水剂等为外掺剂配制而 成的固化剂固化滩涂淤泥的固化效果和固化土力学特性进行了试验研究．结果表明：在水泥基准掺 量的基础上,掺入一定量的氢氧化钠、三乙醇胺、粉煤灰和高炉矿渣后,滩涂淤泥固化土的强度得到 了一定的提高,但掺量超过一定值后,其强度反而随着外掺剂掺量的增加而变小．     

水泥改性膨胀土试验研究

以水泥为改性材料对中强膨胀土进行改良,对不同掺灰量膨胀土的界限含水量、自由膨胀率、击实性、抗剪强度等进行了室内试验研究。结果表明,随着水泥掺量增加,膨胀土的胀缩性显著改善。     

磷酸镁水泥改性试验研究

通过分别掺加粉煤灰、微硅粉和可分散乳胶粉对磷酸镁水泥(MPC)进行改性,研究了粉煤灰掺量、微硅粉掺量和可分散乳胶粉掺量对磷酸镁水泥浆体流动性、凝结硬化时间和抗压强度的影响。根据实验结果,分别选取了粉煤灰掺量为50%,微硅粉掺量为10%和可分散乳胶粉掺量为2%的改性MPC净浆,测试分析了MPC及改性MPC粘结强度、收缩性能、耐磨性和耐水性。结果表明,不同的改性材料对MPC性能带来不同的影响,其中掺入粉煤灰不仅降低了MPC成本,而且对各项性能有所改善,微硅粉仅对耐水性和耐磨性带来改善,乳胶粉较大地提高了粘结性能和耐水性。     

花岗岩石粉与矿物掺合料对胶浆氯离子结合性能的影响

以外掺花岗岩石粉的方式,研究机制砂引入的石粉对胶凝材料浆体氯离子结合性能的影响规律,对比研究矿物掺合料(粉煤灰、矿渣粉分别单掺、复掺取代一定量水泥)对浆体氯离子结合性能的影响.通过改变石粉掺量以及矿物掺和料的掺量,研究掺量对浆体氯离子结合性能的影响.结果表明,对于纯水泥胶浆或者复掺粉煤灰和矿粉的胶浆,掺入一定量的花岗岩石粉后,胶浆的氯离子结合总量、化学结合量和物理吸附量均高于未掺石粉的基准样,且复掺粉煤灰和矿渣粉的胶凝材料浆体的氯离子结合性能优于纯水泥浆体.单掺入30%~50%的粉煤灰或矿渣粉均能改善胶浆的氯离子结合性能,且矿渣粉对胶浆氯离子结合性能的改善作用优于粉煤灰.