碱矿渣粉固化沙漠土力学性能及耐久性能研究

结合新疆古尔班通古特沙漠环境特性,通过固化沙漠土击实试验、干湿循环试验以及冻融循环试验,研究其力学性能和耐久性能。结果表明:固化沙漠土最优碱矿渣粉固化剂掺量为14%,最优含水率为10%,此时最大密度为2.09 g/cm~3,28 d抗压强度为6.34 MPa。固化沙漠土28 d无侧限抗压强度随干湿循环次数的增多而增大,干湿循环9次时强度最大(8.67 MPa),比标准试样减小27.9%,之后无侧限抗压强度逐渐降低。固化沙漠土无侧限抗压强度随冻融循环次数的增加而增大,当冻融循环5次后增幅趋于平缓,冻融循环7次后强度随龄期的增大逐渐减小,9次冻融循环后的强度为7.8 MPa(标准养护试样的80.4%)。     

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。     

污泥固化土强度特性研究

为明确污泥固化处理后的强度变化特征,并从水分转化角度揭示其变化机理,对不同水泥添加量和不同养护龄期条件下污泥固化土的强度特性进行了室内试验研究。结果表明:(1)污泥固化土的无侧限抗压强度与水泥添加量呈线性正相关,固化系数k随着养护龄期的增加而增大。0~14 d,k由0.807 9增大到1.251 8,增长幅度较大,为54.94%;14~28 d,k由1.251 8增大到1.488 7,增长幅度明显减小,为18.92%。(2)无侧限抗压强度与养护龄期之间呈现良好的正相关性,二者拟合的相关系数在0.969 8~0.999 7之间。(3)水泥主要与污泥中结合势能较低的自由水发生水化反应,随着水泥添加量的增加,自由水百分量降低明显,下降幅度达到47.7%,结合水百分量降低缓慢,下降幅度仅9%;且水化反应在14 d内基本完成,14 d内水化反应消耗的自由水含量约为28 d内的80%。研究成果可为污泥固化土这种特殊性质土体的基本力学性质研究提供基础参数,为实际固化施工工艺的选择提供了参考。     

水泥对淤泥质土固化效果的试验

为研究水泥对淤泥质土的固化效果,对不同水泥掺量和不同养护龄期(7d、14d、28d)的淤泥固化土无侧限抗压强度进行了试验。结果表明:淤泥固化土的无侧限抗压强度与水泥的掺量和养护龄期有关,随着水泥掺量的添加,土由塑性破坏转化为脆性破坏。     

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。     

粉煤灰-天然砂改良膨胀土强度特性试验研究

为探讨粉煤灰-天然砂改良膨胀土强度特性,对改良膨胀土进行了击实试验、无侧限抗压试验和三轴试验。试验结果表明:粉煤灰掺量一定时,最大干密度随天然砂掺量增加呈先增大后减小趋势,而最优含水量逐步减少;天然砂掺量一定时,最大干密度及最优含水量随粉煤灰掺量增加均逐渐减小;在粉煤灰和天然砂之和占比20%不变条件下,随天然砂占比减小,无侧限抗压强度与三轴抗剪强度先增大后减小,天然砂掺量5%和粉煤灰掺量15%时强度最大;随着粉煤灰和天然砂掺量的增加,内摩擦角先增加后减小;粉煤灰和天然砂掺量之和一定时,随着粉煤灰的增加和天然砂掺量的减少,黏聚力逐渐减小。研究成果可供致力于改良膨胀土工程性质的研究人员参考。     

粉煤灰增强废弃混凝土地聚合物试验研究

为了研究粉煤灰增强废弃混凝土地聚合物的可行性及其微观结构特征,以不同ＮａＯＨ浓度配制碱激发剂激发不同混合比例的粉煤灰／废弃混凝土混合料合成地聚合物,分析ＮａＯＨ浓度、粉煤灰含量对地聚合物无侧限抗压强度的影响以及Ｃａ成分的作用,并采用ＳＥＭ／ＥＤＳ、ＸＲＤ分析地聚合物微观结构、元素组成以及地聚合物反应前后物相变化。试验结果表明:增大ＮａＯＨ浓度、掺入粉煤灰可以显著改善废弃混凝土地聚合物强度,达到３８．６ＭＰａ;废弃混凝土中Ｃａ既生成ＣＳＨ胶体,又参与形成地聚合物胶体,两者共存在粉煤灰／废弃混凝土地聚合物中,促进地聚合物强度增长。     

水泥固化淤泥无侧限抗压强度试验研究

为研究初始含水率和水泥掺量对水泥固化淤泥无侧限抗压强度的影响,对龄期为28天,初始含水率为100%、150%和200%,水泥掺量为2%、3%、4%、5%和6%共15组水泥固化淤泥试样进行无侧限抗压强度试验。试验结果表明,随初始含水率增大,单位体积水化产物减少,难以形成整体强度,水泥固化淤泥无侧限抗压强度降低;随水泥掺量增大,水泥水化物胶结填充淤泥土颗粒作用越明显,水泥固化淤泥无侧限抗压强度增大。     

黄原胶-粉煤灰联合处理酸污染土试验研究

绿色环保型生物聚合物黄原胶应用于岩土工程,可提高土体强度及抗风蚀、水蚀能力。鉴于黄原胶分子中的丙酮酸基团和糖苷键在酸性土壤条件下易水解,导致凝胶黏性减小、固土效果减弱,拟采用碱性材料粉煤灰协同黄原胶固化酸污染土,并开展液塑限、击实及无侧限抗压强度试验。结果表明：粉煤灰有助于提高固化土的塑限、最优含水率及最大干密度。酸性土壤条件下,粉煤灰能明显改善黄原胶固土效果,联合法固化酸污染土强度甚至超过联合法固化未污染土。另外,粉煤灰可提高土壤的pH值,缓解黄原胶水解,使其发挥增黏及胶结土颗粒的作用。基于试验结果,建议采用联合法固化酸污染土（FA=9%,XG=3%）,可比酸污染上海黏土强度提高310%;在未污染土中采用黄原胶即可（XG=4%）,可比未污染天然上海黏土强度提高90%。研究成果有助于绿色环保型生物聚合物的推广与应用。     

珊瑚砂微生物固化条件优化的正交试验研究

珊瑚砂微生物固化影响因素众多，选取颗粒粒径、脲酶活性、底物溶液浓度和配比四个主要影响因素，每个因素取三个水平，对珊瑚砂进行了微生物固化正交试验，研究了各因素对珊瑚砂微生物固化体无侧限抗压强度及干密度增量的影响，得出了最优固化条件。试验结果表明，各因素对固化体无侧限抗压强度影响的主次顺序为:颗粒粒径、脲酶活性、底物溶液配比、底物溶液浓度；对固化体干密度增量影响的主次顺序为:脲酶活性、颗粒粒径、底物溶液配比、底物溶液浓度；综合无侧限抗压强度和干密度增量结果得到珊瑚砂微生物固化的最优条件为:颗粒粒径取粗粒组，脲酶活性取１．８５ｍｍｏｌ／（Ｌ·ｍｉｎ），底物溶液配比取０．７５∶１，底物溶液浓度取１ｍｏｌ／Ｌ。     

粉煤灰改良氯盐渍土工程特性试验研究

为研究粉煤灰改良氯盐渍土工程特性的效果,采用人工配置氯盐渍土,进行室内改良氯盐渍土的强度与变形特性试验。在定性分析的基础上,定量分析了粉煤灰掺量对改良氯盐渍土强度及变形特性的影响。结果表明,适量添加粉煤灰能够很好地改良氯盐渍土的强度与变形特性。在试验条件下,粉煤灰改良氯盐渍土的最优掺量为25%。     

高炉矿渣、水泥、粉煤灰联合处理黏性土试验研究

在水泥含量保持５％的条件下,进行了不同龄期和围压下的固结排水三轴压缩试验。结果表 明:配合比、围压,龄期均对混合土料的强度和变形特性产生影响。在综合比较各试验结果基础上,在高 炉矿渣、粉煤灰总含量１５％条件下,得出了高炉矿渣和粉煤灰的最佳配合比约为３∶７,为以后的相关研 究和应用提供了必要的数据和理论支持。     

磷渣粉替代粉煤灰在水工混凝土中的应用研究

对磷渣粉的化学成分、微观结构和形貌特征,以及磷渣粉和粉煤灰作为掺和料对胶凝材料及水工混凝土性能影响进行了试验研究。结果表明：掺磷渣粉的混凝土绝热温升显著降低,混凝土拌和物有一定程度的缓凝,有利于大体积混凝土的施工、温控和防裂;磷渣粉可提高混凝土后期强度增长率和极限拉伸值,对混凝土的抗渗、抗冻性能无不利影响;磷渣粉可部分或全部替代粉煤灰在水工混凝土中大量应用。     

河道护坡用玄武岩纤维粉煤灰混凝土性能研究

针对河道护坡用普通中低强度混凝土的抗拉强度低、韧性和抗冻性差等问题,采用玄武岩纤维及高掺量粉煤灰配制出强度等级为C20和C25的水工混凝土材料,并通过混凝土凝结时间试验、力学性能试验以及快速冻融试验研究了其技术性能。试验结果表明,玄武岩纤维与高掺量粉煤灰的共同掺入能够缩短混凝土的凝结时间,提高混凝土的后期强度,并能显著改善混凝土的抗冻性能。结合两个河道护坡工程实例,分析了玄武岩纤维粉煤灰混凝土制品的技术经济效果和应用前景。     

加筋粉煤灰砂混合料大型三轴试验研究

为进一步研究粉煤灰砂混合料的性能,在不同固结和排水条件下对较优质量比例的粉煤灰砂混合料试样进行不加筋及复合加筋三轴试验。分析粉煤灰砂混合料试样在不同固结排水试验、不同筋材加筋和不同加筋层间距条件下的应力-应变性能。试验结果表明:在不固结不排水试验条件下,粉煤灰混合料抗剪性能最优;在加筋性能改善方面,轮胎加筋效果最佳,其次为三向土工格栅、双向土工格栅和格室加筋;随着加筋层间距减小,相应加筋效果系数增加,相应破坏时的主应力差值也不断增加,但加筋层间距不宜过小,20 cm时相应加筋性能较优。同时,随着围压增加,其破坏时的偏应力随之增加,相应的加筋效果会有所下降。上述结果揭示了加筋粉煤灰砂混合料三轴试验力学特性,可为粉煤灰砂混合料作为建筑回填材料和废弃物资源化应用提供理论依据。     

双掺矿渣和粉煤灰混凝土的性能试验研究

通过对等量双掺矿渣微粉(S)、粉煤灰(F)混凝土的性能研究可知,双掺S、F混凝土的抗压强度、轴拉强度、极限拉伸值随着取代水泥量的提高而降低.双掺混凝土的28d与90d轴拉强度、90d抗压强度比单掺20%F的混凝土高,但双掺混凝土极限拉伸值的后期增长低于单掺20%F的混凝土,且14d前干缩比单掺20%F的混凝土高.     

粉煤灰成型及其处理氨氮废水的实验研究

通过设计正交实验筛选出处理效果较佳的成型粉煤灰,同时研究了吸附时间、pH值、投加量对处理效果的影响.研究表明:比例为80:10:10,烧结温度为600C,保温时间为90 min,成型质量为1g时,所得粉煤灰的吸附效果最佳;对于处理100 mL浓度约30 mg·L-1氨氮废水的最佳条件为:吸附时间90 min,pH为9,投加量为10 g,去除率可达约40％.     

地聚合物加固软土力学性能及微观试验研究

为了探讨不同聚土比(地聚合物质量与软土湿土质量之比)和不同龄期下地聚合物加固软土强度的变化规律,设计了10%,12%,14% 3种聚土比,按照7,28,60 d 3个龄期进行直接剪切试验和无侧限抗压强度试验,发现:其强度随着聚土比的增加而提高,同一聚土比下随着龄期延长而提高;当聚土比为14%时,地聚合物处理软土的效果比较好。同时通过SEM扫描和CT扫描试验分析了软土加固后的微观结构特征,并在此基础上对微观结构与宏观性能之间的关系进行了分析。宏观与微观关系是强度越高,结构空隙越少。研究成果为地聚合物加固软土在实际工程中的应用提供了科学依据。     

粉煤灰固化土护面材料的力学及渗透性能研究

笔者研究了固化剂HAS掺量11%和15%的粉煤灰固化土的抗压、抗冻、抗渗性能,并以水泥掺量25%的水泥粉煤灰固化土为对照,证明了固化剂HAS掺量15%的粉煤灰固化土的抗压、抗渗和抗冻性能均优于水泥掺量25%的水泥粉煤灰固化土,能够满足护面材料的要求。     

低水胶比掺粉煤灰混凝土的力学性能试验研究

针对实际工程中混凝土浇筑存在的为节省造价或保证强度而形成的粉煤灰掺量过大或过小的极端现象进行室内试验研究,探索粉煤灰的合理掺量,优化混凝土配合比设计,以使混凝土工作性能和力学性能均予以保证的前提下尽量节省造价.试验得出粉煤灰最优掺量与合理水胶比范围,对于混凝土中掺粉煤灰的工程应用有积极的指导意义.