渭河淤泥再生轻量土强度密度变化规律预测

为了合理利用高含水量淤泥与废弃泡沫塑料,以渭河淤泥为原材料制成轻量土,通过密度试验和无侧限压缩试验,分析密度、无侧限抗压强度与水泥掺量、泡沫塑料掺量、龄期的关系,并建立配方公式。结果表明:轻量土密度主要受泡沫塑料掺量影响,随着泡沫塑料掺量的增加轻量土密度减小,理论密度与实测密度之间误差较小;轻量土的无侧限抗压强度受泡沫塑料掺量、水泥掺量、龄期影响,无侧限抗压强度随着水泥掺量的增加而增大,随着泡沫塑料体积比的增大而线性减小,随着龄期的增加而增大,但龄期60 d以后强度基本稳定;综合考虑密度、强度的影响因素,固定含水量为92.04%和龄期为28 d,利用线性关系拟合法和指数关系拟合法,建立了两种经验配方公式。     

剪切速率对EPS颗粒混合轻量土抗剪强度的影响规律研究

为了确定剪切速率对EPS颗粒混合轻量土抗剪强度的影响,通过直剪试验研究了素土和不同配比轻量土在剪切速率为0.02,0.1,0.2,0.8,2.4 mm/min时的抗剪强度特性。试验结果表明：轻量土的剪应力-剪切位移关系曲线中存在硬化型和软化型两种形态,主要受EPS颗粒掺入比、水泥掺入比、法向应力的控制,素土的剪应力-剪切位移关系曲线形态为硬化型。剪切速率越大,试样达到破坏或稳定阶段历时越短。不同剪切速率下,轻量土的抗剪强度包线多为折线型,与传统结构性土体包线类似。作为一种结构性土体,配比对轻量土抗剪强度的影响是决定性的,抗剪强度、黏聚力和内摩擦角随水泥掺入比的增大、EPS颗粒掺入比的减小而增大。剪切速率对轻量土抗剪强度、黏聚力和内摩擦角影响较小,对素土影响较大。随着剪切速率增大,轻量土抗剪强度、黏聚力和内摩擦角变化幅度较小,无显著变化规律,素土抗剪强度、黏聚力和内摩擦角逐渐减小。     

冻融循环下废旧轮胎颗粒改性膨胀土无侧限抗压强度试验

为了研究膨胀土的无侧限抗压强度与橡胶颗粒含量、冻融循环次数之间的关系,在控制含水率一定的条件下,对经历冻融循环的废旧轮胎颗粒改性膨胀土试样进行无侧限抗压强度试验。试验结果表明在膨胀土中加入橡胶颗粒可在一定程度上提高膨胀土的无侧限抗压强度,并能降低其刚性;在同一冻融循环次数下,改性膨胀土的无侧限抗压强度随着橡胶颗粒含量的增大呈现先增大后减小的趋势,当橡胶颗粒含量为3%时,橡胶颗粒改性膨胀土的无侧限抗压强度最大;在同一橡胶颗粒含量下,改性膨胀土的无侧限抗压强度以及单次冻融循环对试样强度削弱作用均随冻融循环次数的增加而减小;当含水率为20%时,冻融循环条件下,改性膨胀土试样的尺寸变化率随橡胶颗粒含量的增大总体呈增大趋势;橡胶颗粒含量较低情况下(≤7%),膨胀土尺寸变化规律为“冻缩融胀”;橡胶颗粒含量较高情况下(9%),膨胀土尺寸变化规律为“冻胀融缩”。     

纳米硅粉水泥固化土的工程特性试验研究

将具有优异性能的纳米硅粉作为外加剂应用于水泥固化土，基于室内试验结果。分析了纳米硅粉水泥固化土的无侧限抗压强度特性，给出了相应的预测公式；探讨了纳米硅粉水泥固化土的变形模量变化规律，并对应力应变关系进行了抛物线拟合分析，研究表明，掺加纳米硅粉不仅能提高水泥固化土的中后期强度，而且能大幅度提高其早期强度，纳米硅粉对水泥固化土的改性效果十分显著。     

用均匀设计优选三峡围堰柔性材料配合比

 介绍了均匀设计理论在柔性材料配合比优选中的应用。针对“八五”攻关的指标要求 设计了3因素10水平的柔性材料配合比试验方案，应用均匀设计理论安排了10组配合比试验，试验及参数测定结果表明，这10组配合比中有3组配合比的参数达到了攻关指标要求。试验结果表明了均匀设计的优越性，它非常适合于多因素多水平的试验设计，与常用的正交设计法相比，均匀设计可大幅度减少试验工作量。     

椰壳纤维-MICP复合改良膨胀土强度特性

采用椰壳纤维联合微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术对南水北调中线工程南阳段的膨胀土进行试验改良,开展无侧限抗压强度试验,对比分析素土、纤维土、MICP土以及复合改良土的应力应变特征曲线和破坏形态,并利用响应面法试验研究了椰壳纤维掺量、处理液掺量和胶结液浓度对改良膨胀土无侧限抗压强度的影响,得其最优配比。结果表明：单掺纤维和MICP技术改良均可提升膨胀土的无侧限抗压强度,而复合改良土强度提升最明显,纤维最佳掺量为0.5%;在轴向压力作用下,素土破坏形态表现为“脆性破坏”,MICP土表现为“完全脆性破坏”,纤维土表现为“塑性破坏”,复合改良土表现为“弹塑性破坏”;经统计软件方差分析,对复合改良土强度影响最主要因素是胶结液浓度,其次为处理液掺量、纤维掺量。     

石灰改性膨胀土强度的室内试验研究

研究了不同含水率、石灰掺量、干密度、龄期对改性中膨胀土承载力(CBR)值和无侧限抗压强度值的影响。结果表明:不同条件对CBR值和无侧限抗压强度值的影响基本相同;CBR值和无侧限抗压强度值随着石灰掺量、干密度、龄期的增加而增加;最佳石灰掺量为6%;最佳龄期控制在14 d;现场干密度控制在最大干密度;压实含水率按高于最优含水率的2%~3%来控制。     

基于正交试验的复合土壤固化剂配合比设计研究

为有效利用沉淤废土资源,并减少传统土壤固化剂所带来的环境污染,研发新型环保的土壤固化剂具有重要意义.采用三因素、三水平的正交试验方法,设计了9组不同配合比的淤泥固化剂复合材料试验方案,并进行无侧限抗压强度试验,运用极差分析和方差分析对试验结果进行分析,得到复合土壤固化剂的最优配合比.以最优配合比制作试件,并探究了不同固...     

CHF固化剂对水泥土性能影响的试验分析

采用CHF高分子复合离子土壤固化剂,进行了一系列的固化土对比试验,分析了水泥掺量、固化剂掺量、成型压力对固化土无侧限抗压强度及抗渗性能的影响。结果:固化剂掺量0.02%,水泥掺量为8%的固化土能满足渠道工程的要求,且较为经济。     

基于响应曲面法优化二灰滨海盐渍土的配合比设计

为了确定固化盐渍土的最优改良方案,应用响应曲面法优化了石灰与粉煤灰复合改良盐渍土的室内试验方案。通过室内试验,测试了改良后盐渍土的无侧限抗压强度值,应用Design-Expert8.0软件分别选取含盐量X_1、石灰掺量X_2、粉煤灰掺量X_3为试验因素,利用Box-Behnken响应曲面法进行试验设计,分析了含盐量、石灰和粉煤灰掺量对固化盐渍土无侧限抗压强度的影响,并确定了盐渍土的合理改良方案。结果表明,二灰固化盐渍土最优配比:含盐量X_1为3%,石灰掺量X_2为12%,粉煤灰掺量X_3为24%时,固化土的无侧限抗压强度指标达到最大,该模型预测值为0.784MPa,与实测值仅相差0.014 MPa。响应曲面法可以用于各类固化盐渍土改良方案的比选和研究,对滨海盐渍土的其他固化方法具有一定的参考价值。     

动力荷载作用下河道淤泥气泡混合土的变形特性试验

为了解河道淤泥气泡混合土(FMLSS)在动力荷载作用下的变形特性,采用室内动三轴试验研究了围压、含水率、水泥掺入量和气泡含量对FMLSS动变形特性的影响。试验结果表明:FMLSS的动应力应变关系曲线符合双曲线关系,在一定的动应力作用下,动应变随围压和水泥掺入量的增大而减小,随含水率和气泡含量的增大而增大;当动应变相同时,FMLSS的动弹性模量随围压和水泥掺入量的增大而增大,随含水率和气泡含量的增大而减小,动弹性模量与动应变的关系曲线为平缓衰减型;含水率和水泥掺入量是影响FMLSS变形特性的主要因素。     

磷尾矿最佳掺量下 EPS 和聚丙烯 纤维改良膨胀土试验

以南水北调中线工程南阳膨胀土为研究对象,在保持含水率20%和干密度1.7g/cm~3不变的条件下,基于磷尾矿最佳掺量为7.5%,分别将EPS颗粒、聚丙烯纤维按不同比例掺入膨胀土中进行无荷膨胀率、无侧限抗压强度和三轴CU试验。试验结果表明:EPS颗粒能有效抑制膨胀土的膨胀性,但会降低膨胀土的强度和延性,当掺量不为0%时,复合改良土应力应变曲线均随围压的增加,由应变软化型向应变硬化型过渡,15%为最佳掺量。进一步分析发现黏聚力和内摩擦角与掺量均呈线性负相关,并得到与掺量有关的抗剪强度公式。聚丙烯纤维对复合改良土抗压强度峰值影响较小,但能提高其延性和残余强度,使土体由脆性破坏转变为塑性破坏。最终得到磷尾矿、EPS颗粒和聚丙烯纤维最佳掺量分别为7.5%、15%、0.4%。     

软弱土质类相似材料的配比试验结果分析

以石膏和洗衣液为胶结剂,石英砂为粗骨料,重晶石粉为细骨料,膨润土为调节剂,通过正交设计试验配制了地质力学模型试验中的软弱土质相似材料,研究了骨胶比、洗膏比、重晶石粉含量、膨润土掺量、含水量等因素对相似材料密度、粘聚力、内摩擦角、压缩模量和泊松比等参数的影响规律,采用R法和方差法分析了各因素的敏感性及显著性。结果表明:两种分析方法所得结果具有较好的一致性,能够对各因素影响指标的重要程度做出合理判断;膨润土掺量是相似材料密度、泊松比参数的主控因素,对粘聚力和内摩擦角也具有明显影响,对压缩模量影响极不显著;相似材料密度、内摩擦角和泊松比随膨润土掺量的增加呈减小趋势,而粘聚力将会明显提高;洗膏比对压缩模量指标影响较为明显,对其他参数影响较小;含水量对压缩模量影响最大,对密度和泊松比指标影响次之;通过MATLAB程序进行多元线性回归分析,得到了相似材料配比的经验方程。     

疏浚土免烧法制备组骨料及其性能研究

以太湖疏浚土为原料,采用免烧法工艺制备小粒径(<12mm)免烧裹壳骨料(WSLAs)。在WSLAs的基础上,通过黏结、裹壳工艺制备免烧粗骨料(UCLAs)。以20～25mm UCLAs为研究对象,探究了WSLAs级配对UCLAs密度、粒径分布、颗粒强度的影响。依据GB/T 14685-2011对UCLAs的堆积密度、吸水率、筒压强度、压碎值、抗冻性、耐盐性等性能进行测试,并与天然粗骨料(NCAs)做性能对比。结果表明,WSLAs的最优级配为:1～3mm 10%、3～5mm 25%、5～8mm 50%、8～12mm 15%。在该WSLAs级配下制备高性能UCLAs的密度、颗粒强度分别为1.644g/cm3、2.75MPa。同时,UCLAs内部结构稳定、壳层结构密实,使得其吸水率仅为1.89%,从而表现出与NCAs相当的耐久性能,二者经25次抗冻融循环、25d盐溶液侵蚀均无质量损失。UCLAs的压碎值为18.6%,与NCAs的压碎值9.5%相比较高,但符合GB/T 14685-2011对Ⅱ类粗骨料的要求,可应用于建筑混凝土中起骨架支撑作用。     

透水模板浇筑混凝土拌合物水胶比试验分析

为研究透水模板降低混凝土拌合物水胶比的程度,对试验浇筑的混凝土拌合物试件采用微波法测定排水过程结束时由表及里的水胶比变化。试验结果表明:透水模板浇筑混凝土拌合物表层水胶比可降低40%～50%,水胶比减少最明显的区域位于试件浅表层15mm范围内;由于浅层形成滤饼,阻碍了更深部位混凝土渗透排水,故随距离表层深度的增加,水胶比变化变小。研究发现不同透水模板布对混凝土拌合物水胶比的改善效果存在差异;粉煤灰与减水剂掺量对透水模板使用效果也有一定影响。     

预制渠槽构件混凝土配合比试验研究

针对当前构件产品外观质量较差、外压荷载值较低等问题,试验开展了构件混凝土配合比研究.以U型槽为研究对象,试验研究了混凝土配合比对U型槽外观、外压荷载及抗渗性的影响,讨论了混凝土工作性、强度与U型槽外观、外压荷载的联系.为制备出性能较好的U型槽,试验推荐了一个合理的混凝土配合比,提出了干硬性混凝土VC值和强度的合理范围,这对渠槽构件混凝土的合理配制具有一定的参考价值.     

轻量土减重换填消减黄土湿陷的方法研究

湿陷性黄土地区海绵城市建设中存在路面透水要求与黄土湿陷的技术矛盾.现有的消除黄土湿陷方法不能同时满足适合线状工程、工程量小、允许雨水入渗等要求.从黄土湿陷是浸水与上覆压力共同作用、二者缺一不可的原理出发,在浸水不可避免的情况下,提出了采用轻量土换填减重、减轻上覆压力从而减小人行道与非机动车透水道路路基湿陷量的地基处理新...     

多孔纤维棉在绿色屋顶中的适配性试验研究

为了解多孔纤维棉在绿色屋顶排(蓄)水层的适配性,分别采用塑料凹凸排水板和多孔纤维棉作为绿色屋顶试验装置的排(蓄)水层,通过模拟降雨试验对外排径流量、水质和植物生长进行监测,探究多孔纤维棉与传统排(蓄)水层材料的差异。结果表明:相较于塑料凹凸排水板,2~8cm厚的多孔纤维棉更适合作为绿色屋顶的排(蓄)水层,在干旱期可维持植物生长,在降雨期可提高雨水滞留效果和对悬浮物的削减效果,减少TP和CODCr的淋出,但会加剧TN的淋出。     

EPS板在上埋式涵洞土压力减荷中的应用与分析

对排水涵洞这类上埋式构筑物的受力特点进行分析,为其垂直土压力与侧向土压力的减荷寻找到EPS板这种新型减荷材料。通过现场公路涵洞试验,研究了有、无减荷措施(涵顶、侧铺设EPS板),以及有减荷措施但EPS板铺设厚度不同情况下的涵洞顶垂直土压力与涵侧侧向土压力的大小与分布。综合运用有限元方法,数值模拟了测试涵洞的垂直土压力与涵洞填土变形云图。试验与计算结果表明,EPS板能够有效地减小涵洞顶垂直土压力以及涵侧的侧向土压力,并且能够消除涵洞在路堤纵向引起的沉降差,是有效的上埋式涵洞土压力的减荷材料。