黄原胶改良黏土无侧限抗压强度及其加固机理研究

采用天然黄原胶对黏土进行加固,通过一系列无侧限抗压强度试验,对不同养护时间和黄原胶掺量条件下改良黏土的无侧限抗压强度特性进行试验研究,并对其加固机理进行较为深入的分析.试验结果表明:黄原胶作为添加剂可以在很大程度上提高黏土的无侧限抗压强度;随着黄原胶掺量和养护时间的增加,改良黏土试样的抗压强度也随之增加,并最终趋于稳定...     

玻璃纤维水泥土无侧限抗压强度特性研究

鉴于纤维的韧性和水泥的强度特性,将分散的纤维和水泥均匀掺入土体中形成纤维水泥土.通过一系列无侧限抗压强度试验,主要研究纤维掺量、水泥掺量和龄期对纤维水泥土无侧限抗压强度特性的影响.试验结果表明:纤维能有效提高素黏土和水泥土的无侧限抗压强度和韧性,当纤维掺量为0.6%时,两者的无侧限抗压强度达到峰值,然后随纤维掺量的增加而降低;纤维水泥土的无侧限抗压强度随养护龄期的增加而提高,28d达到峰值并趋于稳定;在纤维最佳掺量0.6%和水泥掺量8%条件下,纤维水泥土的无侧限抗压强度可提高到素黏土的13倍.     

CaCO_3与砂改良高液限红黏土对比试验研究

基于高液限红黏土的特殊性质,利用CaCO_3和砂对其进行改良,通过直剪试验和无侧限抗压试验探讨两种改良土样的强度指标与掺料比的关系.研究表明:CaCO_3和砂均能改变高液限红黏土的性质.改良后土样的黏聚力和内摩擦角均比改良前高,掺CaCO_3改良土样的黏聚力和内摩擦角在掺料比为40%时达到最大,且整体的黏聚力和内摩擦角值比掺砂改良的土样大.随着掺料比的增大,掺CaCO_3改良土的无侧限抗压强度逐渐减小;而掺砂改良土的无侧限抗压强度则呈先增强后减弱趋势,掺料比为10%时出现最大值;当高液限红黏土的含水率为40%时,CaCO_3改良土最优的掺料比为40%.     

聚氨酯型固化剂加固砂性土抗压试验及破坏模式

针对砂性土结构松散的问题,采用聚氨酯型固化剂对其进行改良,对不同固化剂含量及养护时间的改良砂性土进行了无侧限抗压试验,并对其加固程度及破坏模式进行分析。结果表明:聚氨酯型固化剂改良的砂性土无侧限抗压强度得到一定程度的提高;当养护时间一定时,改良砂性土的抗压强度和残余强度随着固化剂含量增加而增加,峰值应变反而减小;当固化剂含量一定时,改良砂性土的抗压强度。残余强度及峰值应变均随着养护时间增加而增加;抗压强度、残余强度及峰值强度在含量为30%,养护时间为48 h时,基本达到最佳加固效果;在无侧限压缩破坏后,养护初期的破坏形态为“X”形、“Y”形剪切带破坏,在养护中期为“花瓣状”破坏,养护后期为锥形缝合线状破坏。     

刺槐豆胶改良黏土强度抗压抗拉力学特性试验研究

为了研究刺槐豆胶改良黏土强度的效果,对不同养护龄期、刺槐豆胶掺量的改良黏土分别进行无侧限抗压强度试验以及抗拉试验研究。结果表明:刺槐豆胶的掺入可以显著改善黏土的抗压和抗拉性能。当养护龄期一定时,随着刺槐豆胶掺量的增加,改良黏土的抗压和抗拉强度均呈增长趋势,通过对比可知,刺槐豆胶的最优掺量为2%,试样的抗压和抗拉强度的最大值分别提升至425.74及234.61 kPa,与素土相比均提高约1.8倍;当刺槐豆胶掺量一定时,养护龄期对改良黏土的抗压、抗拉强度也有一定的影响。在刺槐豆胶掺量相同的条件下,养护龄期为7 d时,试样抗压、抗拉强度提升量最大,最大提升量分别为68.12 和34.39 kPa。刺槐豆胶在土体表层形成一层胶质薄膜,并利用自身延展性填充土颗粒间孔隙,改善了土体的粒间结构,增强土体的稳定性,从而提升黏土的强度特性。随着养护龄期的增加,胶质薄膜逐渐收缩,使土体颗粒排列更加紧密,进而提高改良黏土体的无侧限抗压强度及抗拉强度。     

矿渣地聚物改良红黏土力学特性及微观机制研究

利用水玻璃作为碱性激发剂与矿渣生成凝胶体地聚物,来改良广西红黏土的力学性能。通过无侧限抗压强度试验得到当矿渣掺量为红黏土质量的10%、水玻璃模数为1.2、掺入的水玻璃为矿渣掺量的10%、养护龄期为28 d时,红黏土强度最高可以达到3 204 kPa。同时,通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对地聚物改良红黏土进行分析可知,加入地聚物后生成的水化硅酸钙等凝胶体将土体内部孔隙填充,使红黏土内部孔隙变小,土体结构更加稳定,提高了土体的强度。     

水泥改良膨胀土无侧限抗压强度试验研究

结合湖北省宜昌市小溪塔至鸦鹊岭一级公路改建项目,利用水泥对沿线广泛分布的膨胀土进行改良处理,通过一系列的室内试验,研究水泥掺量以及养护龄期对改良膨胀土无侧限抗压强度的影响规律,试验结果表明:(1)水泥掺量对改良膨胀土无侧限抗压强度有显著的影响,水泥掺量小于7%时,无侧限抗压强度随水泥掺量的增加而迅速增长,当水泥掺量继续增加时,无侧限抗压强度增长速度变缓;(2)随着养护龄期的增加,改良膨胀土无侧限抗压强度逐渐增大,但强度主要来自于前14d的养护;(3)综合考虑各方面的因素,建议水泥掺量控制在7%左右。     

粉煤灰改良膨胀土无侧限抗压强度试验

结合宜昌市某一级公路改建工程项目路段的膨胀土,对其进行粉煤灰改良膨胀土的无侧限抗压强度试验,研究养护龄期和粉煤灰掺量对膨胀土的无侧限抗压强度的影响。研究表明,在养护龄期一定时,改性土的无侧限抗压强度随着粉煤灰掺量的增加而显著增大;在粉煤灰掺量一定时,改性土的无侧限抗压强度随着养护龄期的增加先迅速增大后缓慢增加,改性土的无侧限抗压强度与养护龄期有着很好的对数相关性,且对于粉煤灰改良膨胀土,适当的延长其养护龄期可以有效的提高膨胀土的无侧限抗压强度。     

改良高液限黏土水稳定性试验研究

针对高液限黏土路基填料在多雨气候下可能出现的耐久性问题,本研究以在建龙浦高速公路分布的高液限红黏土为试验对象,开展室内试验研究了浙江高液限黏土以及石灰和水泥改良土的水稳定性。通过普通浸水试验和干湿循环试验,以无侧限抗压强度与CBR为主要研究指标进行研究。湿化试验发现在压实条件下,高液限黏土初始饱和度越高,湿化速度越慢,破坏性越小,水稳定性越强。浸水高液限黏土与改良土的无侧限抗压强度和CBR值大多都随泡水时间的增加而衰减,而在一定时间内4%的石灰改良土浸水CBR随时间的增加而提高。干湿循环作用下,素高液限黏土CBR值小范围的先增大后减小。较高掺量的石灰或水泥改良高液限土在干湿循环作用下,无侧限抗压强度几乎不变或衰减较小,并且在多次循环后保持较高强度。     

水泥稳定路基土力学特性研究

为探究稳定固化路基土的强度受水泥掺量和围压的影响程度,通过室内无侧限抗压强度试验与三轴压缩试验,得到水泥稳定路基土的单轴抗压强度、黏聚力、内摩擦角等力学参数和各因素对水泥稳定路基土力学性质变化规律的影响。采用回归分析法研究了无侧限抗压强度和稳定剂的相关性,给出了抗压强度与水泥掺量的拟合公式用于预测水泥的合理掺量范围。结果表明:水泥稳定路基土在一定水泥掺量范围内,随水泥掺量的增加,无侧限抗压强度、剪切应力、残余强度均增大,黏聚力先显著增大后略微下降,内摩擦角上下略微波动;剪切峰值应力与残余强度随围压增大显著增大。     

石灰改良膨胀土无侧限抗压强度试验

结合广西南友公路膨胀土路堤试验段,开展石灰改良膨胀土无侧限抗压强度试验。结果表明：素膨胀土试件浸水后全部崩解,该区膨胀土的水稳性很差;部分养生7 d和14 d的石灰改良土试件也在浸水时崩解,主要是由于龄期较短,改良土中产生的CaCO3较少导致联结作用较弱,改良土无侧限抗压强度采用养生28 d龄期的强度值较合适;掺灰率和养护龄期对改良土无侧限抗压强度的影响较大,且石灰改良土存在最优掺灰率,无侧限抗压强度与龄期在养护初期表现为线性增大关系。     

生物酶联合水泥固化淤泥力学性能及机理

为改良淤泥强度,环保、高效解决疏浚淤泥处理问题,采用生物酶联合水泥对淤泥进行固化处理。通过无侧限抗压强度试验、直接剪切试验初步分析了生物酶对水泥固化淤泥强度的影响规律,并通过阳离子交换量试验（CEC）、电动电位试验、扫描电镜测试（SEM）、X射线衍射试验（XRD）和红外光谱试验（FTIR）等手段进一步探究了其协同固化机理。结果表明:生物酶联合水泥固化处理对淤泥强度有明显提升效果,其强度最高可提升73.8%,且生物酶掺量、种类、养护龄期影响其固化效果,但生物酶不和土体内矿物发生化学反应;生物酶和水泥的联合固化作用主要通过促进淤泥内阳离子交换作用,降低土体的电动电位,提高水泥水化产物的胶凝作用,促进活性黏土矿物的胶结以及催化包膜结构的形成实现;各类生物酶中,路易酶的固化效果最好,其水泥固化淤泥7 d无侧限抗压强度达378.8 kPa、黏聚力达307 kPa、内摩擦角达52.3°,相比水泥固化淤泥分别提高73.8%、33.2%和55.2%。     

改良滨海盐渍土物理性质及水稳定性试验研究

通过室内试验研究了滨海盐渍土及改良滨海盐渍土的比重、塑限、液限、塑性指数、最大干密度、最优含水量等物理性质指标;以无侧限抗压强度试验为依据研究改良盐渍土在养护龄期7、14、28、60 d的无侧限抗压强度;并以养护龄期14 d改良盐渍土试样为例,研究不同浸水时间(1、4、7、14 d)下改良盐渍土的浸水稳定性。试验结果表明:比重、液限、塑性指数和最大干密度随着掺合料总掺量增大基本呈线性减小。塑限和最优含水量随着掺合料总掺量增大基本呈线性增大。改良盐渍土无侧限抗压强度随养护龄期和掺合料总掺量增长都呈增长趋势。随着浸水时间的增长,改良盐渍土的无侧限抗压强度减小;随着掺合料总量的增加,改良盐渍土无侧限抗压强度基本呈线性增加;各配比水稳系数随着养护龄期的增长而增长;随着掺合料总掺量的增加,改良盐渍土无侧限抗压水稳系数基本都是呈线性增加;随着浸水时间增加,质量损失率范围越来越大;随着掺合料总掺量的增加,改良盐渍土质量损失率基本都是呈幂函数减小。     

活性MgO固化淤泥水稳特性试验研究

将绿色、低碳、环保的活性MgO引入淤泥固化处理,通过对比活性MgO、MgO-粉煤灰及传统固化剂水泥固化淤泥试样,分析不同浸水时间下试样外观、质量、应力-应变关系和无侧限抗压强度等性质,综合评价活性MgO基材料固化淤泥的水稳特性.结果表明：活性MgO固化淤泥水稳性显著优于未固化淤泥,且水稳性随掺入MgO质量分数和标准养护龄期的增加而增强;粉煤灰的加入可以显著改善活性MgO固化淤泥的抗压强度和水稳性;浸水时间增加对固化淤泥无侧限抗压强度呈削弱效应,提高掺入活性MgO质量分数可以减小固化淤泥破坏应变;整体上,活性MgO-粉煤灰固化淤泥水稳性优于活性MgO,活性MgO优于传统固化剂水泥.微观分析表明：Mg（OH）₂和水化硅酸镁M-S-H等胶结物质是活性MgO和活性MgO-粉煤灰固化淤泥水稳性增强的最主要原因.     

镁质水泥复合固化剂固化有机质土的抗压强度模型

为了给实际工程中镁质水泥复合固化剂对有机质土的加固效果提供评价依据,以镁质水泥固化土（TZ18固化土）的无侧限抗压强度作为评价指标,分别研究有机质、水、固化剂的质量分数以及龄期对无侧限抗压强度的影响规律. 结果表明：TZ18固化土的无侧限抗压强度随有机质质量分数的增加呈二次函数形式降低,随水和固化剂质量分数的增加分别呈幂函数形式降低和提高,随龄期的增加呈自然对数形式增长. 基于此规律,建立TZ18固化土的抗压强度预测模型. 算例分析表明,该模型能较好地预测任意有机质、水、固化剂的质量分数以及龄期下的TZ18固化土的无侧限抗压强度.     

麦秸秆的筋土摩擦性能及加筋作用

为研究麦秸秆加筋土的筋土作用与加筋效果,以含水率、干密度及麦秸秆埋置深度为影响因素,开展了麦秸秆与盐渍土的拉拔摩擦实验;完成了盐渍土、麦秸秆加筋盐渍土、石灰固化土、麦秸秆与石灰加筋固化土的抗压实验和三轴压缩实验。结果表明：麦秸秆与盐渍土的拉拔摩擦强度随含水率的增大而减小,随干密度和埋置深度的增加而增大,干密度、含水率、埋置深度对筋土摩擦作用的影响程度依次减小;与盐渍土及石灰固化土相比,麦秸秆加筋大幅提高了土的抗压强度、抗剪强度与抗变形性能。麦秸秆具有良好的筋土摩擦性能和加筋效果,麦秸秆加筋能有效增强土的力学性能。     

含泥量对砂质土流态固化处理效果的影响研究

通过流动度测试、无侧限抗压强度试验来研究含泥量对砂质土流态固化处理效果的影响。同时基于响应面法，以水灰比为2∶1的混合样为例，分别建立了含泥量与流动度、无侧限抗压强度的关系模型，并分析其影响规律。结果表明，含泥量等因素均对流动度、无侧限抗压强度产生影响；根据试验结果拟合得到的模型显著，存在某个含泥量，使得流动度和强度均存在峰值。