石灰硅灰固化粉砂土的抗剪强度试验研究

针对粉砂土在动载作用下易液化破坏的缺点,以宁夏银川西夏区市政道路路基用粉砂土为研究对象,分别采用3%,6%掺量的石灰和1%,3%,5%掺量的硅灰对粉砂土进行改良,进行了龄期为28,90 d的三轴试验研究。结果表明,石灰有效激发了硅灰的活性,石灰固化粉砂土的内摩擦角随着硅灰掺量的增加变化不显著;石灰固化粉砂土黏聚力随着硅灰掺量的增加变化非常显著,最高可以增加6.82倍。考虑工程的经济性,可以采用低掺量石灰和高掺量硅灰固化粉砂土,提高其力学性能。     

工程用镍铁渣粉水泥土三轴试验研究

为了研究掺入镍铁渣粉对水泥土力学性能的影响,采用应变控制式三轴仪对掺镍铁渣粉水泥土试样进行了不同围压下的固结不排水剪切试验,测得水泥土的应力-应变曲线及抗剪强度参数等力学指标,探讨不同围压和龄期对镍铁渣粉水泥土的应力-应变关系及剪切破坏形式的影响规律.研究结果表明:不同围压下镍铁渣粉水泥土的主要破坏形式为脆性破坏,与基准组水泥土相比,掺镍铁渣粉水泥土的黏聚力在7 d龄期时会出现较大的下降,随着龄期的增加,其黏聚力的下降率会逐渐减小,60 d龄期时其黏聚力接近基准组水泥土;镍铁渣粉可部分替代水泥用于软土固化工程.     

膨润土对双轮铣水泥土搅拌墙体强度和渗透特性的影响

膨润土浆液常作为地下工程双轮铣水泥土搅拌墙（CSM）的铣削液来改善土体搅拌均匀性和维持槽壁稳定。通过室内试验研究膨润土水泥土试样无侧限抗压强度和渗透系数等特性随膨润土掺入量的变化情况,并结合压汞试验分析掺入膨润土对水泥土微观孔隙特征的影响,探讨掺入膨润土后试样孔隙比的变化与水泥土试样无侧限抗压强度和渗透系数的内在关联。结果表明,掺入膨润土可显著降低水泥固化砂土和粉土的渗透系数;掺入膨润土还能提高无侧限抗压强度,砂土试样的无侧限抗压强度增幅较水泥固化粉土试样更大;固化土无侧限抗压强度和孔隙比与水泥掺量的比值近似呈幂函数关系;膨润土能有效填充孔隙,同时与水泥水化产物发生化学反应,改变水泥土孔隙分布;掺入适量的膨润土可改善水泥土试样承强防渗效果,在固化粉土和砂土试样中膨润土的适宜掺入量分别为5%和2.5%~5%。     

水泥改良海南滨海砂早期强度参数研究

通过三轴剪切试验,研究了水泥掺量2%、6%、10%的海南东南部滨海砂养护1、3、5、7d早期强度参数的发展规律,并对水泥掺量不同时砂的胶结状态进行了微观试验,得到如下结论:在水泥掺量一定时,在养护龄期3d内,粘聚力快速增长,养护3d后,粘聚力增长速度放缓,养护龄期对水泥改良砂的内摩擦角影响很小;在相同的养护龄期条件下,随着水泥掺量的提高,水泥改良砂的内摩擦角和粘聚力均有提高,水泥掺量高于6%后,砂颗粒处于悬浮状态,随着水泥掺量的增加,内摩擦角基本不再增长,而粘聚力仍有较大增长,采用双曲线函数建立了水泥掺量10%以下、养护龄期7d内改良砂粘聚力、内摩擦角的经验公式.     

石灰石粉掺量对混凝性能的影响研究

利用石灰石粉外掺法研究不同掺量(0%、5%、10%、15%、20%)的石灰石粉对混凝土和易性以及强度的影响。结果表明,掺入石灰石粉后混凝土的塌落度比基准组变小,但粘聚性和保水性良好;混凝土抗压强度随石灰石粉掺量的增加,呈先增加后减小的趋势,石灰石粉掺量为10%时,其各龄期(7 d、14 d、28 d)抗压强度值最高。     

水泥基固化剂固化南沙软土的力学及微观试验研究

以普通硅酸盐水泥为基础,分别添加石灰、石膏、膨润土等外掺剂对广州南沙软土进行固化处理。通过直剪试验、无侧限抗压试验对固化土样进行了力学性能研究,分析了固化土体的内摩擦角、黏聚力、无侧限抗压强度随不同外掺剂掺入比及龄期的变化关系;通过扫描电子显微镜（ SEM ）研究了不同固化土样的微观结构特征。试验结果表明：与单掺水泥类似,添加不同外掺剂后土体的各个力学指标均随着外掺剂掺入比和龄期的增加而增大不同外掺剂对水泥加固淤泥效果的影响不尽相同,就后期强度而言石灰效果最佳,就早期强度而言石膏、膨润土效果都很好,膨润土相对更佳,且当强度要求一定时石膏和膨润土都能一定程度降低水泥使用量。这与固化后土体的微观结构有关。该研究成果可供类似研究和工程参考。     

水泥固化土强度特性试验研究

为研究水泥固化土强度特性,对水泥固化土进行室内不固结不排水三轴试验。结果表明,达到一定应变条件下,随着围压的增加水泥固化土应力不断增加。说明随着围压的增加,水泥固化土的强度不断增强,水泥对土体具有很好的加固作用。从不同水泥固化剂掺量应力应变关系曲线可知,水泥固化剂掺量对应力应变关系的影响从大到小顺序为5%、8%、12%、2%。随着水泥固化剂掺量的增加,破坏应力与应变成"波浪型",在水泥掺量5%处出现一峰值点。水泥固化剂掺量对固化土抗剪强度的影响,随着水泥掺量的增加黏聚力增加,但在水泥掺量5%～8%出现平稳过渡段,然后继续增加,而内摩擦角却几乎保持不变,说明水泥可以很好地改善土体强度,水泥固化土抗剪强度的重要指标是黏聚力。因此,采用水泥来加固土体,可以大大改善土体的力学性能,选取水泥掺量5%作为最佳配比,最经济合理。     

水泥硅微粉固化黄土的三轴试验

以宁夏银川宁东镇工业园区的黄土为研究对象,用掺量分别为２％、４％、６％的水泥和５％、１０％、１５％的硅微粉对黄土进行固化处理,并进行了龄期为７、２８ｄ的常规静三轴试验,研究了水泥、硅微粉固化黄土的抗剪强度变化规律。试验结果表明：相同水泥掺量的黄土其粘聚力随着硅微粉掺量的增加呈现出急剧递增的趋势,其摩擦角随着硅微粉掺量的增加而呈现出递减的趋势;水泥、硅微粉固化的各组黄土,随着龄期的增加,粘聚力呈递增的趋势,摩擦角呈递减的趋势;素土的变形能力表现出很大的塑性,经过固化的黄土则表现为脆性性质。水泥中Ｃａ（ＯＨ）_２ 的碱性激发了硅微粉的活性,提高了黄土的抗剪强度。     

污水环境对水泥土力学性能的影响试验研究

由于多数地下水泥土工程直接与地下腐蚀性介质环境接触,必将导致水泥土材料的逐步劣化甚至失效破坏。以某市区工地附近明渠排放的污水作为侵蚀性介质,制作了不同水泥掺量的水泥土试件,通过对比试验,研究了污水环境和清水环境下不同水泥掺量、不同龄期的水泥土抗压强度和抗剪强度。结果表明,在污水或清水环境下,相同水泥掺量水泥土30 d龄期的抗压强度几乎相等,随着龄期的增加其抗压强度均逐步增大,但污水环境下其抗压强度增长的幅度明显小于清水环境,90 d后清水环境的水泥土抗压强度不再增长,而污水环境的抗压强度开始降低;污水环境和清水环境下的水泥土内摩擦角和黏聚力随龄期、水泥掺量的增加均逐步增大,污水环境下龄期90 d后的内摩擦角和黏聚力均开始降低。     

含水率对非饱和砂土抗剪强度影响试验研究

为深入研究含水率对非饱和砂土抗剪强度影响,运用DHJ50-2型叠环式剪切试验机,对相同干密度下的6种不同含水率的砂土进行直剪试验,结果表明:(1)砂土含水率变化造成土中基质吸力的变化,从而影响土的黏聚力;(2)砂土在低竖向荷载(100 kPa)作用下,适宜的含水率(8%)有助于提高土体的抗剪强度;砂土黏聚力最小时(37.10 kPa)试样产生最大的剪变形量(-2.32 mm);(3)砂土在高竖向荷载(400 kPa)作用下,含水率增加降低土的内摩擦角,含水率超过6%后对内摩擦角不再产生影响;内摩擦角最大时(39.68°),试样剪缩变形量最小(0.26 mm)。     

原状磷石膏基水硬性胶凝材料的制备与性能表征

以原状磷石膏(简称磷石膏)、水泥(P.O 42.5)、矿渣、粉煤灰为原料,将水泥、矿渣、粉煤灰粉体直接加入磷石膏浆体中进行浆粉搅拌,制备出磷石膏-矿渣-水泥基(PBC)和磷石膏-矿渣-水泥-粉煤灰(PBCF)基水硬性胶凝材料的净浆硬化试样,并对PBC和PBCF净浆硬化试样的性能进行表征。结果表明:PBC试样的3 d抗压强度较低,7,28 d龄期抗压强度随水泥掺量的增加先增加后降低,水泥掺量20%(质量分数)时,试样的7,28 d龄期抗压强度达到最大值,后者为26.4 MPa;PBCF试样的7,28 d抗压强度随粉煤灰掺量的增加先增加后降低,粉煤灰掺量为15%(质量分数)时,试样的7,28 d抗压强度均达到最大值,分别为17.0,28.7 MPa;PBCF试样软化系数均≥0.88。     

水泥硅灰固化超盐渍土的抗剪强度试验

为了揭示硅灰部分替代水泥对改良盐渍土抗剪强度的影响,采用宁夏平罗县姚伏镇的超盐渍土,分别掺入２％、４％、６％水泥和１０％、２０％、３０％硅灰替代水泥进行超盐渍土改良固化,通过７和２８ｄ龄期的三轴试验,结果表明：对７ｄ龄期固化超盐渍土,当水泥掺量为２％时,硅灰的替代掺量２０％较佳,当水泥掺量为４％时,硅灰的替代掺量在１０％以内较佳,当水泥掺量为６％时,仅参考粘聚力增量,硅灰的替代掺量在２０％以内较佳;对２８ｄ龄期固化超盐渍土,当水泥掺量在２％时,硅灰掺量采用１０％替代水泥为佳,当水泥掺量增加时,需减少硅灰的替代掺量;水泥和硅灰可以降低和抑制固化盐渍土中盐分的
析出,可有效减少盐渍土地基对混凝土基础或者构造物的盐腐蚀病害。     

复合固化高液限黏土的筑堤性能试验

以黑龙江省松花江干流堤防采用高液限黏土作为筑堤材料为工程背景,在高液限黏土中按一定比例综合掺加细砂、水泥、石灰和粉煤灰等材料,通过直剪试验和渗透试验研究了3种配比固化土用于堤防填筑的改良效果.结果表明:固化土的黏聚力、内摩擦角和抗剪强度均明显优于素土;固化土的渗透系数均随压实度的增大而减小,但不同压实度范围内的固化土表现出不同的抗渗性能;养护龄期达到7 d后,增加养护龄期对减小渗透系数没有明显作用.     

干湿循环下木质素改良粉土抗剪强度特性

为克服粉土强度低、干湿循环性能差的特点,同时解决固体废弃物木质素的资源化利用的问题,将木质素掺入粉土中,形成木质素改良粉土。为研究木质素改良粉土抗剪强度特性及干湿循环性能,对经历干湿循环后的木质素改良粉土进行直接剪切试验和X射线衍射试验,研究了木质素掺量0、2%、5%、8%、12%、15%和干湿循环0、1、2、3、4次对改良土抗剪强度特性的影响。结果表明：掺入木质素可以显著提升粉土的抗剪强度及干湿循环性能;一定干湿循环次数下,改良土的抗剪强度及黏聚力随着木质素掺量的增加先增大后降低,内摩擦角随着木质素掺量的增加先快速增大后基本不变;当木质素掺量为8%时,改良土的抗剪强度、黏聚力和内摩擦角最高。改良土的抗剪强度、黏聚力和内摩擦角均随着干湿循环次数的增加而降低,当木质素掺量为0时,纯土试样经过1次干湿循环即崩解,强度损失率为100%;当木质素掺量为8%时,改良土的强度损失率最低,黏聚力及内摩擦角的降低幅度均较低。X射线衍射试验表明,木质素掺量为8%时,石英、方解石、白云石含量最高,黏土矿物含量较高,钠长石含量最低,这是造成改良土强度及干湿循环性能提升的直接原因。结果显示,当木质素掺量为8%...     

锂渣粉对水泥性能的影响

主要研究了不同细度锂渣粉作为掺合料时对胶凝材料需水量、强度以及与外加剂适应性的影响和锂渣作为混合材对水泥物理力学性能的影响。研究结果表明:以不同细度的锂渣粉代替30%水泥,随锂渣粉细度增加,胶凝材料需水量增加,3 d强度大幅降低,28 d强度降低较小,这说明锂渣粉作为掺合料的掺量不宜过大;当外加剂掺量为胶凝材料的5‰、锂渣粉比表面积为901 m2/kg、锂渣粉代替12%水泥时,水泥与外加剂适应性较好。锂渣粉作为混合材掺量在6%以内,水泥的凝结时间正常,安定性合格,28 d强度满足P O42.5要求,早期强度稍低于对照组,但后期强度与对照组相当甚至高于对照组强度。     

活性MgO固化黄土抗剪强度特性研究

引入绿色低碳材料活性MgO,通过不固结不排水直接剪切试验,研究活性MgO掺量、养护龄期、含水率和压实度等因素对活性MgO固化黄土抗剪强度特性的影响.结果表明:活性MgO可显著提高黄土抗剪强度;随着活性MgO掺量和养护龄期增加,固化黄土抗剪强度、粘聚力和内摩擦角先增大后减小,在6%活性MgO掺量和14 d养护龄期处达到最大值;含水率增大使固化黄土抗剪强度和粘聚力呈现先上升后下降趋势,内摩擦角持续减小,在最优含水率附近固化黄土抗剪性能达到最优;增大压实度使固化黄土抗剪强度、粘聚力和内摩擦角持续增大,且最优含水率对应固化黄土强度增长最明显.考虑到活性MgO固化黄土在实际工程中的应用,建议选取如下参数:活性MgO掺量6%、养护龄期14 d、黄土最优含水率、压实度96%.     

镁渣复合掺合料混凝土的干燥收缩特性

针对镁渣利用率低,以及对现代混凝土尺寸稳定性要求高的问题,以镁渣掺量、掺合料取代率和矿粉复合率为因素,设计正交试验方案,试验研究镁渣复合掺合料混凝土的干燥收缩特性,分析作用规律,建立关系模型,微观结构分析掺合料的作用机理。结果表明：镁渣复合掺合料混凝土的干缩变形与时间呈相关性很好的双曲线关系,其拟合参数的关系模型显著性水平高,与各因数的相关性好;混凝土的干缩变形随镁渣掺量和掺合料取代率的增大而减小,随矿粉复合率的增大而增大,作用的重要性次序为镁渣掺量、掺合料取代率和矿粉复合率;镁渣对混凝土干缩的作用效应随时间逐渐增大,90d基本趋于稳定,测定龄期内混凝土仅有收缩,无膨胀变形,掺入适量的镁渣来补偿混凝土的收缩变形是可行的。     

高韧性水泥基材料基本性能研究

为研究高韧性水泥基材料养护龄期与其力学性能之间的关系,对不同纤维掺量的水泥基材料开展抗压、抗折性能试验,测定不同纤维掺量的混凝土在7d、14d、28d、35d的抗压强度和抗折强度,并与基准混凝土试块对比。结果表明:纤维的掺入能够较好地提高混凝土的力学性能,高韧性水泥基材料的抗压强度和抗折强度与基准混凝土相比差异较大;基体抗压强度增幅不高而抗折性能有较大提高,试验抗折强度最高提高92.32%;高韧性水泥基材料抗压强度与抗折强度均随养护龄期的增加而增大,适当延长养护龄期有利于提高高韧性水泥基材料的工作性能。     

掺入镁渣对C30混凝土自生收缩的影响研究

为了充分有效利用镁渣废料,减小混凝土的自生收缩变形,试验分别取镁渣掺量为0%,10%,20%,30%,40%,研究了镁渣掺量对混凝土自生收缩变形和强度的影响规律。通过微观形貌分析镁渣的作用机理,建立了混凝土自生收缩率和时间以及镁渣掺量的关系式。结果表明:镁渣对混凝土的自生收缩具有明显的抑制效应,且在镁渣掺量高时抑制效应较大;建立的混凝土的自生收缩模型显著、可靠,360 d的预测值与实测值非常接近,模型可用于预测镁渣混凝土的自生收缩变形;随着镁渣掺量的增加,混凝土的强度呈非线性增大,但掺量达30%后增强效应减弱。     

红砂岩改良土无侧限抗压强度影响因素试验研究

以东昌高速公路强风化红砂岩为研究对象,以无侧限抗压强度作为改良红砂岩性能评价指标,分析了改良剂类型及掺量、试样龄期、压实度、土体最大粒径等因素对无侧限抗压强度的影响。试验结果表明:水泥改良红砂岩无侧限抗压强度随着水泥掺加量、养护龄期和压实度的增大而增大,且前7d的强度增幅较大;石灰改良红砂岩强度存在一个最佳石灰掺加量,并随着养护龄期和压实度的增大而增大,且后期强度增长幅度较大,以28d龄期强度值评价石灰改良红砂岩较合适。