淤泥固化土应用在市政道路中的性能及影响因素研究

基于规范标准对市政道路路基及路堤材料的力学性能要求,对城区湖泊淤泥水泥改性固化土的物理力学性能及影响因素进行了试验研究及判别,包括淤泥固化土的物理参数、CBR(材料承载力)特性、压缩性、直剪强度及无侧限抗压强度等材料性能;并研究了压实度、水泥掺量以及养护龄期3个主要因素对其材料性能的影响,可为改性淤泥固化土作为市政道路路基及路堤材料的判断提供经验借鉴。     

外掺粉煤灰水泥土力学性能试验研究

采用外掺粉煤灰-水泥对南京浦口地区典型淤泥质粉质粘土进行改良,获取了不同水泥、粉煤灰掺量及压实度情况下改性土的无侧限抗压强度和轴向应变等力学指标;研究结果表明,当水泥掺量、粉煤灰取代水泥掺量和压实度分别为:30%、35%和90%及30%、20%和95%,复合改性土强度最大、轴向应变最小。     

滨海淤泥固化土在路基回填中的应用研究

为实现滨海淤泥资源再利用，通过承载比（CBR）、无侧限抗压强度和抗压回弹模量试验探究了不同固化剂及其掺量对滨海淤泥固化性能的影响，并基于现行规范对滨海淤泥固化土用于路基填筑的可行性进行了分析。结果表明，滨海淤泥固化土的CBR值、无侧限抗压强度和抗压回弹模量均随着固化剂掺量的增加而增大；相同掺量下，偏硅酸钠对石膏的激发作用大于对水泥的激发作用，水泥掺入偏硅酸钠后，淤泥固化土的CBR值增大了3.4%～12.5%，而石膏掺入偏硅酸钠后，固化土CBR值增大了9.4%～41.7%；当固化剂A、固化剂C和固化剂D的掺量超过4%，固化剂B的掺量超过6%时，滨海淤泥固化土的CBR值能够满足《公路路基设计规范》中路基填筑用土CBR≥8%的要求；当固化剂A、固化剂C和固化剂D的掺量≥6%，固化剂B掺量≥8%时，抗压回弹模量能够满足《公路沥青路面设计规范》给出的路基填筑用土的抗压回弹模量要求。     

湿化条件下水泥固化土的强度与变形特性分析

固化处理已成为软弱土地基处理的主要方式之一,固化土在湿化作用下的力学和变形特性研究对路基等固化土工构筑物的稳定性分析和沉降变形预测具有重要意义。以无锡地区典型淤泥质黏土为研究对象,采用硅酸盐水泥进行固化处理,研究不同水泥掺量和湿化程度条件下固化淤泥质黏土的无侧限抗压强度特性和变形特性。结果表明：水泥掺量的增加有助于提高土体的强度并降低土体的压缩变形,但水泥掺量对回弹变形无显著影响;随着固化土含水率的提高,土体的无侧限抗压强度降低,变形增大,表明湿化过程对水泥固化土的强度和变形特性存在不利影响。实际工程中应注意做好固化土工构筑物的防排水措施,尽量减少湿化作用的影响,保障固化土工构筑物的安全稳定。     

NaOH对固化海涂淤泥强度和变形特性的影响研究

在海涂淤泥中掺入不同量NaOH改变淤泥孔隙溶液的pH值,再掺入等量水泥做固化试验.通过室内试验测试淤泥固化土的基本力学性质,探讨NaOH对仅用水泥固化淤泥的改善作用,研究无侧限抗压强度与NaOH掺量的关系和各个龄期淤泥固化土的应力一应变关系,并分析固化淤泥的微观结构特征.研究表明,NaOH掺量不大于0.8%时,孔隙溶液pH值的改变对Ca (OH)<,2>浓度影响很小,对固化强度的改善效果不明显;NaOH掺量大于1.6%时,随着掺量的增大,可以较大地提高淤泥固化强度,破坏应变较小,具有脆性破坏性质;NaOH掺量为3.2%时,90d强度约为不掺NaOH固化淤泥的2倍;微观结构反映出各种状态水化产物形成网状骨架并且填充孔隙,使得固化土具有一定的强度.     

盐城滩涂固化土强度特性试验研究

盐城滩涂面积广袤,并且每年淤积大量淤泥,有着丰富的滩涂资源。将滩涂淤泥固化处理后,用于各类填土工程,具有重要意义。本文开展了盐城滩涂固化土强度特性研究,通过无侧限抗压试验,分析了水泥掺量、含水率、龄期等因素对盐城滩涂固化土强度特性的影响。研究结果表明:盐城滩涂固化土的抗压强度随水泥掺量和养护龄期的增加而增加,随土样含水率的增加而降低,强度增长主要发生在28 d前,达到90 d强度的85%;E_(50)与抗压强度之间呈线性变化关系,通过数据拟合,获得两者之间的定量关系为E_(50)=32q_u。本文的研究成果可为盐城滩涂固化土用于各种填土工程提供理论与设计依据。     

水泥改性聚乙烯醇固化轻质土的强度特性

为改善水泥固化轻质土存在的不足,采用水泥-改性聚乙烯醇(SH)对轻质土进行固化.分析探讨了水泥-SH固化轻质土的受压破坏方式、应力-应变曲线类型以及龄期、养护环境、SH掺量、土质成分对水泥-SH固化轻质土无侧限抗压强度的影响.结果表明:水泥-SH固化轻质土受压破坏没有出现明显的破裂面,且破坏应变较大,有较高的残余强度;室温养护下水泥-SH固化轻质土的无侧限抗压强度显著高于恒温恒湿养护;SH固化剂显著提高水泥固化轻质土无侧限抗压强度的最低掺量为4.5%(质量比);SH固化剂可以减小土质成分对水泥固化轻质土无侧限抗压强度的影响.     

碱激发钢渣粉淤泥固化土性能研究

在淤泥土等不良土质中水泥固化存在抗压强度低、水泥消耗量大等问题,分析了钢渣粉掺量、养护龄期、激发剂等对固化土抗压强度的影响规律。结果表明:当钢渣粉掺量超过10%,固化土7 d抗压强度快速降低,28 d抗压强度逐渐提高;NaOH和Na2CO3对钢渣基淤泥固化土影响类似,低掺量效果有限,20%掺量固化土28 d抗压强度分别提高至1.33 MPa和1.67 MPa。复合碱激发材料对固化土的抗压强度提高效果优于单一碱激发材料,10%NaOH复合10%Na2CO3固化土28 d抗压强度达到2.37 MPa。SEM表明,复合碱激发材料的掺入可促使淤泥固化土内部产生更多的硅酸钙凝胶,减少孔隙,提升整体密实性,从而提高了固化土抗压强度。     

水泥砾质土渗透特性试验研究

为研究水泥砾质土渗透特性,改进了常规三轴试验装置,并在该装置上进行了水泥砾质土三轴渗透试验,分析了水泥掺入比、掺砾量、压实度和渗透压对水泥砾质土渗透特性的影响。研究结果表明:水泥砾质土的抗渗性能随水泥掺入比的增加而得到较大幅度的提高;当掺砾量在30%~50%范围时,水泥砾质土的渗透系数在10~(-7) cm/s数量级,且满足土石坝心墙抗渗要求;相同掺砾量下,水泥砾质土渗透系数随着压实度的增加而降低,尤其是压实度≥98%时,其抗渗性能得到大幅度提高;在相同应力状态下,水泥砾质土渗透系数k_(20)与渗透压力比P(渗透压力p/大气压力pa)符合双曲线模型,且该双曲线可转换成P/k_(20)与渗透压力比P之间的线性关系。该研究成果为水泥砾质土应用于高土石坝心墙提供科学支撑。     

氯化钙溶液浸泡下压实水泥改性膨胀土的膨胀特性

压实膨胀土可用于防止垃圾填埋场中的固体废弃物产生二次污染,这主要取决于压实膨胀土的抗渗特性。向膨胀土中掺加水泥进行改性后,不仅可以增强膨胀土的水稳定性,还能提高膨胀土的抗渗特性,且抗渗特性随着时间的增长而逐渐增强。因此,在制备衬砌方面,水泥改性膨胀土比膨胀土具有更大的优势。为研究水泥改性膨胀土衬砌在化学溶液下的膨胀特性,选取氯化钙溶液为渗透液体,以氯化钙溶液浓度和水泥掺量为控制变量,进行水泥改性膨胀土的自由膨胀率试验及压实膨胀试验。试验结果表明,向处在氯化钙溶液环境下的压实膨胀土中掺加一定量的水泥,可以有效地减小膨胀土的膨胀性、缩短膨胀达到稳定的时间以及增强膨胀土的稳定性。就减小膨胀土的膨胀性和增强膨胀土的稳定性来看,水泥的最佳掺量比应控制在15%左右。就缩短膨胀土达到稳定的时间来看,水泥的最佳掺量比应控制在10%左右。