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。     

固化土孔隙CH饱和度对强度的影响

含胶结组分和膨胀组分的复合固化剂是制备高强固化土的重要技术途径。采用以水泥、石灰作为胶结组分,以硫铝水泥+石膏、高铝水泥+石膏为膨胀组分的复合固化剂固化太原土样,通过固化土强度试验和孔隙液液相离子浓度测试,探讨固化土孔隙液液相Ca(OH)_2(CH)饱和度对强度的影响机理,得出:复合固化剂固化效果优于单一水泥固化剂;固化土孔隙液液相CH饱和度对复合固化剂固化效果产生积极影响,孔隙液液相CH饱和有利于固化土强度提高;固化土孔隙液液相CH饱和度影响水化产物CSH和AFt的生成是造成其对固化土强度影响的直接原因。     

硫铝酸盐水泥基预拌流态固化土固化剂性能的研究

以硫铝酸盐水泥和二水石膏为原材料制备了预拌流态固化土固化剂,以强度、体积膨胀率和成本为指标进行同化剂配选。以胶土比1∶9制备固化土试样,进一步研究了硫铝酸盐水泥与二水石膏的比例对固化土抗压强度和体积稳定性的影响。结果表明,固化剂胶砂的抗压和抗折强度均随硫铝酸盐水泥掺量的增加先提高后降低再提高。硫铝酸盐水泥掺量的增加有利于固化土试样抗压强度和体积稳定性的改善。硫铝酸盐水泥与二水石膏最优配比为7∶3,采用该固化剂制备的固化土试样28 d体积收缩率为0.08%,抗压强度为1.3 MPa。     

基于正交试验法固体废弃物土壤固化剂配合比研究

为了有效利用固体废弃物,将电石渣、粉煤灰与水泥复合形成固化剂,采用正交试验的方法,以元明粉激发,渣粉比（电石渣与粉煤灰比值）、水泥掺量和元明粉掺量为因素变量,运用极差分析和方差分析对固化粉砂土的无侧限抗压强度进行了试验研究。研究结果表明,各因素的影响主次顺序为水泥掺量>渣粉比>元明粉掺量;水泥掺量对无侧限抗压强度的影响最大。考虑土壤固化剂对固化土强度的提升,确定固化土强度最高的固体废弃物土壤固化剂配合比为水泥∶电石渣∶粉煤灰∶元明粉=30∶40.8∶27.2∶2。     

一种新固化材料固化滨海氯盐渍土的试验研究

中国滨海有大面积含盐量较高的吹填淤泥需固化处理。现 采用自制固化剂 A 与普通硅酸盐水泥对含盐量为 8% 的天津滨海新区吹填淤泥 TT 进行固化试验,当固化剂掺入比为 10% 和 15% 时,采用自制固化剂 A 的固化土强度分别比用普硅水泥的固化土强度提高了 2.4 倍和 1.7 倍。采取 SEM 、 XRD 和 EDXA 等试验对各固化土进行对比分析,结果表明：固化剂 A 固化 TT 固化土时,除产生了与水泥水化物相同的水化产物外,还与 TT 中的 NaCl 共同作用生成水化产物 Ca4Al2Cl2O6?10H2O ; Ca4Al2Cl2O6?10H2O 体积膨胀填充土中空隙,是吹填淤泥固化土的强度大幅提高的原因之一。     

可水下固化环氧砂浆的制备与性能研究

选用活性稀释剂、低粘度固化剂及疏水改性填料制备了流动度大、疏水性好、力学性能及水下粘结强度优异的可水下固化环氧砂浆。研究了稀释剂、固化剂、填料、偶联剂用量及试验龄期对环氧砂浆力学强度及水下粘结性能的影响。结果表明:当m(E-51环氧树脂)∶m(692稀释剂)∶m(593固化剂)∶m(KH-560偶联剂)∶m(水泥)∶m(硅粉)∶m(细砂)=100∶15∶31∶7.5∶25∶100∶400时,制备的水下固化环氧砂浆性能最优,流动度为265 mm,适用期为75 min,抗拉强度为13 MPa,抗压强度为85 MPa,抗折强度为36 MPa,水下正拉粘结强度为3.0 MPa,界面破坏形式为混凝土内聚破坏,适用于桩基础水下环氧灌浆修复。     

钢渣基高活性微膨胀掺合料的制备与性能研究

将钢渣、矿渣、硫铝酸盐水泥熟料、石膏按1∶(0.3～1)∶(0.15～0.5)∶(0.08～0.15)的质量比进行粉磨、混合、均化,利用其水化反应所得的多元膨胀源制得一种高活性微膨胀掺合料。通过试验研究表明,该合成掺合料7d活性指数可达到90%以上,在混凝土中掺量达到20%以上时,可使混凝土产生微膨胀效果,其28d自由线性膨胀率为(1～3)×10-4,且膨胀率开始稳定。     

矿渣-水泥固化碱渣土的工程特性

以天津港北疆港区的废弃碱渣为研究对象,提出了利用高炉矿渣微粉(GGBS)、水泥对高含水率碱渣进行固化处理的方法,并对基于模糊评价法得到的优选配合比固化碱渣土的压缩特性进行了研究.结果表明:同等固化剂掺量下,混掺固化剂的固化碱渣土的强度要高于单掺固化剂的固化碱渣土;基于优选配合比(3%水泥+8%GGBS)的固化碱渣土压缩系数及压缩指数随龄期的延长不断降低,而结构屈服应力不断增大.固化碱渣土的压缩性能在屈服前后变化很大,建议工程中应确保上部荷载不能超出其结构屈服应力,以免发生突然破坏.     

EFS固化道路基层经济指标分析

结合实际道路工程,进行外掺EFS土体稳定剂、水泥固化基层配合比设计,开展水稳定性试验、4h凝结时间影响系数试验,同时结合经济性分析,寻求道路上、下基层最佳固化配合比方案。研究结果表明,上基层推荐纯碎石+4. 0%水泥+0. 020%EFS土体稳定剂,下基层推荐土石混合料(碎石∶土=6∶4)+4. 5%水泥+0. 020%EFS土体稳定剂; EFS土体稳定剂可提高土壤颗粒的水稳定性和强度,在道路基层固化中的应用具有一定前景。     

含铝固化剂固化软土的试验研究

用普通硅酸盐水泥、石膏和一种含铝膨胀组分构成的复合固化剂（PC＋G＋Al固化剂）,选取2种有代表性的试样,进行软土固化试验研究,并与单纯使用水泥（PC）和水泥-石膏（PC＋G）固化剂加固软土的效果进行比较分析。研究结果表明：对2种试样,PC＋G＋Al固化剂加固效果优于其他2种固化剂;PC＋G固化剂只对孔隙比大、含水率高的试样加固效果优于PC固化剂的加固效果。PC＋G＋Al和PC＋G固化剂的水化物中都产生钙矾石,利用钙矾石生成的固相膨胀作用填充孔隙,而钙矾石的生成在固化土中是否产生增强效果,主要取决于钙矾石与水化硅酸钙凝胶生成过程的协调性。     

基于生物酶改良膨胀土的试验研究

采用新型实用生物酶固化技术,对娄底至益阳高速公路路基膨胀土开展了物理性质、胀缩性质、强度性质的试验研究。试验结果表明:经过生物酶改良的改性膨胀土的液限、塑限和塑性指数均有所降低,但效果不明显,而其膨胀性指标:自由膨胀率、无荷膨胀率和50k Pa下有荷膨胀率显著降低。生物酶改性膨胀技术能提高土体的抗剪强度且效果优于掺石灰改性膨胀土技术。通过试验得到的生物酶改性膨胀土的最佳酶水质量比为1∶300。     

环氧砂浆抗折强度影响因素研究

研究了固化剂、稀释剂、消泡剂、偶联剂用量,填料配合比及原材料混合方式等因素对环氧砂浆抗折强度的影响,并制备了高抗折环氧砂浆。试验结果表明,当m(环氧树脂)∶m(固化剂)∶m(稀释剂)∶m(消泡剂)∶m(偶联剂)∶m(水泥)∶m(细砂)∶m(粗砂)=100∶27∶10∶1.5∶3∶150∶140∶210时,制备的环氧砂浆抗折强度最高,为35 MPa。     

EN-1型离子土固化剂固土效果对比研究

采用EN-1型离子土固化剂对武汉河湖相淤泥质土和宁德海相淤泥进行了固化试验研究,并与文献报导的采用同种EN-1型固化剂的不同土样进行对比分析,讨论固化效果与土样之间的关系。对比研究表明:尽管单掺EN-1型固化剂对各类土均能起到固化作用,可降低土的压缩系数、比表面积与自由膨胀率,提高其无侧限抗压强度和粘聚力等,但对酸性土效果更佳;对于单掺EN-1达不到固化要求的土样,可采用复掺EN-1和水泥、粉煤灰等传统碱性材料的方法,由于酸、碱固化剂之间的相互抑制反应,为保证水泥、粉煤灰的效应发挥,可以加入碱化剂(如NaOH)调节酸碱度环境,保证固化效果。复掺EN-1不仅可以节省传统固化材料(如水泥、粉煤灰)的用量,同时还能提高固化土的强度。     

固废基软土固化材料的研制及在浅层就地固化工程中的应用研究

研究了固废（矿渣粉、钢渣粉）粒径对其活性及固化土性能的影响,开展了固化剂配合比试验及微观分析,并将固化剂应用于某工程浅表层就地固化试验段。结果显示,固废粒径与其活性及固化土的力学性能呈负相关性,活性与固化土性能呈正相关性;碱激发剂复配固化土性能优于单一效果,总量不变时固化土的早期性能与矿渣粉相对掺量成正比,与钢渣粉相对掺量成反比;确定的试验段用固化剂室内7 d强度为0.17 MPa,至28 d龄期时仍有近30%强度增长;固化剂固化土中产生的大量C-S-H等凝胶胶结了土颗粒成为一个整体;就地固化工程试验段显示,固化剂掺量为4.5%时7d龄期固化土承载力即已达到设计要求的28d无侧限抗压强度0.15 MPa。     

K+与PVA协同作用对膨胀土水化膨胀的抑制作用

从晶层膨胀与渗透膨胀的微观角度分析了膨胀土的水化膨胀机理,在此基础上提出了以抑制水化膨胀和减少环境负担为目的的K+与聚乙烯醇(PVA)合成剂。通过自由膨胀率试验、颗分试验与水化崩解试验证实K+与PVA能产生协同抑制作用,可有效降低膨胀土的自由膨胀率、改善其粒度成分并提高其水稳性,而0.6%的PVA溶液与7%KCl溶液组合被认为是一种经济合理的配比选择。     

碱矿渣固化土性能试验研究

研究了碱矿渣固化土的强度、抗氯离子侵蚀和硫酸盐侵蚀性能，通过EIS、孔隙率、XRD和SEM分析了碱矿渣固化土的微观特征和作用机理，并与水泥固化土进行了对比。结果表明：碱当量为7%时碱矿渣固化效果最佳；碱矿渣固化土早期强度发展较慢，而后期发展较快，远高于水泥固化土的强度；随着碱矿渣掺量的增加，碱矿渣固化土的抗氯离子和硫酸根离子侵蚀性能远高于水泥固化土；碱矿渣固化土的阻抗随着龄期的延长逐渐增大，但随碱矿渣掺量的增加先增大后减小；碱矿渣与土体发生化学反应生成CS-H和C-A-H等水化产物，孔隙率减小，耐久性提高。     

复合膨胀熟料与内养护材料复掺对混凝土膨胀性能的影响

复合膨胀熟料包含反应较快的早中期膨胀组分和反应较慢的后期膨胀组分，可在较长时间产生有效膨胀，对混凝土起到持续的补偿收缩作用。通过煅烧制备了硫铝酸钙-氧化钙（HCSA）膨胀熟料和MgO膨胀熟料，将HCSA膨胀熟料、MgO膨胀熟料和石膏按照6∶3∶1比例混合得到复合膨胀熟料；研究了复合膨胀熟料与不同内养护材料复掺对混凝土自由膨胀率、力学性能、水化特征和微观结构的影响机制。结果表明：与单掺复合膨胀熟料相比，复掺复合膨胀熟料和内养护材料的混凝土自由膨胀率明显提高，内养护材料为复合膨胀熟料提供了额外的水化用水，更好地发挥复合膨胀熟料早中期和后期的膨胀效能，混凝土后期的体积稳定。     

稻壳灰-水泥固化镉污染土性能及影响机制

为实现污染土和稻壳灰资源化利用,解决水泥固化材料高排放问题,采用稻壳灰-水泥为固化剂对重金属镉污染土进行固化处理。开展不同养护龄期、固化剂类型及镉含量下固化镉污染土无侧限抗压强度、毒性浸出、X射线衍射及扫描电镜试验,通过分析抗压强度、浸出质量浓度、破坏形态、微观形貌及矿物组成等宏微观特性,揭示稻壳灰-水泥固化镉污染土微观作用机制。结果表明：稻壳灰可以加速水泥水化过程,提高固化土无侧限抗压强度,低水泥掺量时加入5%～10%稻壳灰改善效果较优;固化土强度随镉含量增加而先升后降,存在临界值100～400 mg/kg;稻壳灰掺入后,土体脆性破坏特征减弱,镉污染下土体裂纹较多且破坏面不规则;固化土浸出质量浓度随龄期增加而降低,在镉含量为100 mg/kg时满足标准限值,稻壳灰部分替代水泥后浸出质量浓度相差不大;稻壳灰-水泥主要以水化硅铝酸钙聚合物凝胶（C-A-S-H）和钙矾石（AFt）共同支撑土体孔隙,不断团聚、胶结形成空间网状结构,形成骨架结构并吸附镉离子。     

水泥基流态土固化剂的试验研究

为制备性能优良水泥基流态土固化剂,通过研究水泥基流态土固化剂中拌合用水与回填土的比例、固化剂掺量与回填土质量的比例和水泥基流态土固化剂的组成,确定水泥基流态土固化剂的最佳掺量,探讨增强固化土抗压强度的方法.采用扫描电子显微镜(SEM)观测水泥基流态土固化剂的微观结构和水化产物,分析水泥基流态土固化剂的加固机理.研究表明...     

自密实固化土的无侧限抗压强度试验研究

文章研制了一种自密实固化土,通过改变水泥配合比和水灰比,进行自密实固化土无侧限抗压强度试验。结果表明：（1）随着水泥固化剂配合比逐渐增加,无侧限抗压强度逐渐增加;（2）随着水灰比增加,无侧限抗压强度总体上减小;（3）自密实固化土的无侧限抗压强度随着养护龄期增加而逐渐增大,土样14 d无侧限抗压强度为7 d无侧向抗压强度的2.06倍,28 d无侧限抗压强度为7 d无侧限抗压强度的2.59倍;28 d时自密实固化土的强度达到了肥槽回填的强度要求。