邯郸击实膨胀土的胀缩特性研究

在室内膨胀土测试试验的基础上,对邯郸膨胀土击实土样的胀缩特性进行了研究。分析了击实土样的膨胀力与初始含水量、初始干密度,以及膨胀率与压力、初始含水量和初始干密度的定量关系。结果显示:膨胀力和膨胀率均与初始含水量呈负线性相关,与初始干密度呈正线性相关;膨胀率与压力呈负指数相关。同时还根据膨胀土胀缩变形的物理机制,对各因素对膨胀土的影响机制进行了分析。     

邯郸击实膨胀土的胀缩特性研究

在室内膨胀土测试试验的基础上,对邯郸膨胀土击实土样的胀缩特性进行了研究.分析了击实土样的膨胀力与初始含水量、初始干密度,以及膨胀率与压力、初始含水量和初始干密度的定量关系.结果显示:膨胀力和膨胀率均与初始含水量呈负线性相关,与初始干密度呈正线性相关;膨胀率与压力呈负指数相关.同时还根据膨胀土胀缩变形的物理机制,对各因素对膨胀土的影响机制进行了分析.     

膨胀黏土胀缩变形规律的回归分析

基于室内大量膨胀试验，对取自(湘)潭邵(阳)高速公路邵阳段的3种膨胀黏土的击实土样试验数据，进行了半对数线性回归分析，并研究了其胀缩变形规律．回归分析结果表明：膨胀力、膨胀量回归曲线线性相关显，膨胀力与干密度的关系为正相关，而膨胀力与含水量及膨胀量与压力的关系为负相关．对于同一种膨胀黏土，含水量和干密度的大小是影响膨胀力、膨胀量大小的主要因素．同时，也对膨胀黏土的胀缩机理作了一些探讨．图5，表4，参7．     

煤矸石粉改良膨胀土的试验

针对南方地区广泛存在的膨胀土路基病害处置及煤矸石资源化利用需求,采用煤矸石粉改良膨胀土的胀缩特性.通过现有的公路工程土工试验规程中的室内试验方法,利用击实试验确定最佳含水率和最大干密度,再进行直接剪切试验和无荷载膨胀率试验,研究分析在掺入6%,8%,10%,12%煤矸石粉下膨胀土的黏聚力c,内摩擦角和无荷载膨胀率的变化规律,比较素膨胀土和改良土的效果,并通过扫描电镜试验分析膨胀土的改良机理.结果表明:随着煤矸石粉掺量的增加,膨胀土的抗剪强度提高,无荷载膨胀率减小,黏聚力和内摩擦角均有提高,煤矸石粉能够有效地降低膨胀土的胀缩性和改良膨胀土的抗剪强度,得出了改良膨胀土的物理化学机理及微观结构机理,并且确定了煤矸石粉的最佳掺量为8%,为有效改良膨胀土路基、资源化利用煤矸石提供科学依据和有效改良方法.     

非饱和膨胀岩土的膨胀力特征研究

膨胀力是体现膨胀岩土工程特性的一个非常重要的参数,也是研究膨胀岩土抗剪强度理论的一个重要的思路.通过对多个试验结果的分析,深入研究了初始吸水率、干密度以及时间对膨胀力的影响.通过不同计算结果与试验数据的对比分析,得到膨胀力随初始吸水率的增大而减小,可以用指数函数关系进行拟合;膨胀力随干密度的增加而增大,同样可以采用指数函数进行拟合;膨胀力与时间之间可以用分段指数函数进行拟合;膨胀力与初始含水率、干密度以及时间之间的关系,提出了一个考虑初始含水率、干密度以及时间3个参数的膨胀力的计算公式,为进一步研究膨胀岩土的抗剪强度理论奠定了一定的理论基础.     

纤维和煤矸石粉对膨胀土胀缩特性改性研究

为改善膨胀土的胀缩特性,利用聚丙烯纤维和煤矸石对内蒙古兴和县高庙子乡膨胀土进行改性,设计4种不同改性方案的复合土样,分别为纯膨胀土、纤维改性膨胀土、煤矸石改性膨胀土和纤维-煤矸石改性膨胀土,对4种复合土样进行膨胀率、收缩率和回弹模量试验。结果表明,纤维-煤矸石改性膨胀土的自由膨胀率和无荷膨胀率均最小,较纯膨胀土分别降低41%和54%;4种土样线缩率受含水率变化影响较大,含水率较小时,煤矸石对膨胀土线缩率的抑制作用较纤维小;随着含水率增大,煤矸石对膨胀土线缩率的抑制作用开始增大;纤维对膨胀土的体缩率抑制作用较煤矸石小,4种土样中,纤维-煤矸石改性膨胀土的体缩率最小,较纯膨胀土降低32%;各土样回弹模量随含水率增大而减小,在较大含水率时,纤维-煤矸石可减小水分子对膨胀土内部结构的破坏,从而使土体抗变形能力提高。     

集成回填材料的膨胀性能研究

与单一膨润土相比,集成回填材料(新疆沸石与新疆膨润土混合物、安徽凹凸棒石与新疆膨润土混合物)能够提高防渗阻隔能力、热传导能力等,本文主要研究初始含水率、压制载荷、干密度、膨润土含量等因素对集成回填材料的膨胀率及膨胀力的影响。试验结果表明,初始含水量对集成回填材料的最终膨胀率和膨胀力影响不大,试样加水后体积迅速膨胀,2000 min后体积增长速度缓慢,直至体积保持不变。同等情况下,压制荷载为20 MPa比10 MPa时最终膨胀率和膨胀力大,说明压制载荷对集成回填材料的膨胀性能有所影响;在同一含水率、同一压制载荷20 MPa条件下,最终膨胀率和膨胀力随干密度的增大而增大,这是因为干密度越大,混合物间的颗粒联系越紧密,当遇水膨胀后对膨胀仪的反作用也大。最后还得出复合矿物中膨润土含量占集成回填材料的比例越大,其膨胀率和膨胀力越大。同等比例下,由于沸石为非粘土矿物,而凹凸棒石为粘土矿物并含有部分蒙脱石矿物对复合矿物的膨胀性能有所贡献,因此添加凹凸棒石比沸石更容易得到膨胀性能较好的集成回填材料。然而在实际工程中采用集成回填材料时还要综合考虑影响其它工程性能和阻滞性能的因素,选择适合的集成回填材料配比及工程参数为将来高放深地质处理核废物打好坚实的基础。     

裂隙充填膨润土湿胀变形防渗规律实验研究

为解决裂隙岩体防渗问题,联合采用高压固结仪和三轴渗透仪,进行不同含水率等条件下膨润土的膨胀和渗透实验,对膨润土的有荷膨胀特性和渗透特性进行分析研究,结果表明：膨润土的膨胀率随含水率变化符合逻辑斯蒂曲线关系,膨润土的吸湿膨胀表现为短程膨胀和长程膨胀两个阶段,短程阶段的膨胀变形幅度比长程阶段明显;当含水率相同时,初始干密度越大,膨胀变形量越大,膨胀力与干密度呈正指数关系;当初始干密度相同时,膨胀率随荷载增大而降低,且含水率越高降低幅度越大;膨润土的渗透率与含水率成负指数关系,且在较低含水率情况下渗透率随含水率的增大急剧下降至零,膨润土是裂隙岩体防渗的理想材料。     

孔隙溶液对化学改性膨胀土变形的影响

通过配制不同浓度的NaCl、CaCl_2、AlCl_3 3种浸泡液,模拟膨胀土样所处的不同水化学环境,利用固结试验测定不同浓度、不同阳离子浸泡液条件下膨胀土的胀缩率,用分光光度计测定浸泡溶液的吸光粒子浓度,分析膨胀土样吸附性与胀缩率间的关系,从微观角度揭示化学改性膨胀土的胀缩变形机理。结果表明:NaCl、CaCl_2、AlCl_3浸泡液对膨胀土膨胀性的影响在2 h内较大,增长50%~75%,之后逐渐趋于平衡;随着浸泡液浓度增加,膨胀率呈现逐渐增大的趋势;低价阳离子溶液对土样的膨胀率影响较大。浸泡试样后的溶液比原溶液的吸光粒子浓度大;浸泡液的初始溶液浓度越大吸光粒子浓度越大;富含低价阳离子浸泡液比高价阳离子浸泡液溶出的离子多,说明膨胀土对高价阳离子的吸附性较强。     

不同高庙子钠基膨润土膨胀性能研究

本文为研究GMZ07和GMZ24-200两种膨润土的膨胀性能，将膨润土浸泡在去离子水中进行膨胀力试验，并对GMZ24-200进行了膨胀量试验。结果表明，膨胀力随时间增长而增大，膨胀力随着干密度的增大而增大，且干密度越大，试样初始膨胀速率越大，表现为膨胀力时程曲线初始曲线越陡。GMZ07膨润土膨胀力曲线在低密度时具有“双峰”结构，高密度时则没有，GMZ24-200膨润土膨胀力曲线则没有“双峰”。GMZ07膨润土远比GMZ24-200膨润土蒙脱石含量高，导致GMZ07膨润土在去离子水中的膨胀力大于GMZ24-200膨润土的膨胀力。对两种膨润土最大膨胀力与干密度进行了拟合，利用公式表示有效蒙脱石含量与最大膨胀力之间的关系。GMZ24-200膨润土膨胀量随时间增大而增大，干密度与最大膨胀率之间具有良好的线性关系。     

硝酸铵与膨化剂在膨化过程中的关联作用

制造膨化硝酸铵的主要原料是硝酸铵和膨化剂,本文分析了两者的相互作用,认为制造膨化硝铵炸药宜采用晶状硝酸铵,针对硝酸铵所含副产物对膨化效果的影响,可以通过选配由不同表面活性剂组成的膨化剂来解决。     

水力膨胀式锚杆的应用

主要介绍了水力膨胀国杆的结构及锚固机理、性能试验及在隧道中的应用情况,提出了改进建议。     

溶胀预处理煤热解特性研究

以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂溶胀预处理煤为研究对象,利用热重分析研究其热解特性,考察了溶胀条件对褐煤及溶胀预处理对不同变质程度煤热解反应的影响。研究发现,溶胀预处理后大多数煤样热解转化率提高,原煤经溶胀预处理后其热解过程表现出明显的两阶段失重。溶胀温度升高和超声作用时间增加,抑制溶胀褐煤的热解转化,溶胀预处理时间对褐煤热解过程影响较小。溶胀预处理对褐煤转化率提高幅度最大,溶胀贫煤失重率反而较原煤降低。     

定远县膨胀土特征研究

利用X射线衍射法等技术手段,对定远县膨胀土的矿物组成和自由膨胀率等特征进行了试验研究。结果表明:该县膨胀土属于弱膨胀潜势土,粘土矿物成分以高岭石、伊利石为主,膨胀土膨胀潜势地区差异较大,自由膨胀率与蒙脱石含量、塑性指数及液限均有一定相关性。最后针对已建和拟建工程,分别提出了膨胀土防治建议。     

用复合插层剂制备有机膨润土

采用L16(45)正交实验法,以Na基膨润土为原料,用阴阳离子表面活性剂"溴化十六烷基吡啶(CPB)和十二烷基磺酸钠(SDS)"作复合插层剂(改性剂),通过改变反应温度、pH值、固液比、改性剂用量、复合插层剂配比五个因素,得到不同条件下的有机膨润土。用X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、热失重分析(TGA)对所得产品进行结构表征,得到最佳改性工艺条件。结果分析表明:阴、阳离子表面活性剂已进入膨润土片层间;改性后,膨润土分散性由亲水疏油变为亲油疏水,为有机膨润土的制备提供了一种新的方法。     

石灰改良膨胀土在路基工程中的应用

简要介绍了石灰改良膨胀土的改良机理；并结合多年的工程实践，提出了路基施工中石灰改良膨胀土的施工工艺和流程。     

注浆封孔材料的性能及其膨胀机理研究

注浆加固巷道围岩是矿山支护的新技术之一,钻孔封堵材料是注浆加固技术研究的一个重点。本文介绍了一种以高铝水泥、石灰、石膏等为主体材料的速凝高强膨胀性封孔材料,测定了该材料的凝结时间、膨胀率和强度等特性并对其膨胀机理进行了探索。结果表明,所研制的速凝高强膨胀性封孔材料凝结时间适当、膨胀率较大、强度较高,能够满足矿山注浆加固封孔的要求。材料的膨胀机理在于水化产物钙矾石具有较小的晶体尺寸并呈放射状分布。     

膨胀土渠道边坡处理技术

膨胀土、膨胀岩问题是南水北调中线工程的主要工程地质问题之一,由膨胀土、膨胀岩组成的渠坡容易出现渠道衬砌破坏和滑坡。从分析膨胀土滑坡产生的实质入手,提出浅层滑坡是膨胀土滑坡的主要形式,也是处理重点。介绍国内外膨胀土边坡工程处理方法,提出针对膨胀土渠道不同部位的工程处理技术。以期对中线工程膨胀土渠坡设计有所帮助。     

膨润土在水溶液中的膨胀性能研究

研究了6种膨润土在蒸馏水、单一离子水溶液和复合离子水溶液中的膨胀体积,探讨了离子浓度对膨润土膨胀体积的影响。结果表明,单一离子水溶液浓度达到5g/L,复合离子水溶液浓度达到2g/L时,膨润土膨胀体积会显著减小;复合离子溶液对膨润土膨胀性能的影响最为显著。