高强粉质黏土-水泥搅拌土固化剂配比研究

为提高粉质黏土-水泥搅拌土强度，使其与钢筋或型钢共同作用形成水泥土搅拌墙。以南昌地区粉质黏土为例，在现有水泥土改良剂性能研究基础上，通过选择合适的固化剂，采用正交试验，对16组粉质黏土改良方案形成的搅拌土开展室内无侧限抗压强度试验和渗透试验，研究水泥、水玻璃、生石膏和生石灰不同配比对粉质黏土改良后强度性能的影响，并对试验结果进行了极差和方差分析。结果表明：对搅拌土的抗压强度影响程度从大到小依次为水泥掺量、水玻璃掺量、生石膏和生石灰掺量，确定粉质黏土固化改良的最优配比为水泥掺入比24%、水玻璃6%、生石膏2%、生石灰0、萘系减水剂1.5%，并推荐在水灰比为1.5、粉质黏土含水率为12%时使用。经过筛选固化剂和优化配比后，粉质黏土在标准龄期28 d时强度可以达到8.6 MPa。最后通过扫描电镜试验，对高强粉质黏土-水泥搅拌土的微观结构进行了分析，阐述了高强水泥搅拌土的产生机理。     

抗疏力固化土路用性能对比试验研究

选取黄土、红黏土、膨胀土3种土壤,设计无侧限抗压强度试验、间接抗拉强度试验、干缩试验和吸水特性试验研究抗疏力固化剂掺量、土壤类型对抗疏力固化土路用性能的影响。结果表明:抗疏力固化黄土、红黏土、膨胀土的无侧限抗压强度、间接抗拉强度与抗疏力固化剂掺量呈正相关,干缩应变、吸水率与抗疏力固化剂掺量呈负相关;抗疏力固化剂固化3种土壤的路用性能差异性较大,抗疏力固化黄土效果最优,其次为红黏土,抗疏力固化膨胀土效果较差,但仍满足工程施工要求。     

水泥-高分子改良固化土的室内试验研究

通过分析新型高分子固化剂(LY-1)和水泥高分子改良固化土的力学特性,研究其回弹模量、抗渗性和疲劳性能。研究表明:外加0.3L/m3LY-1型固化剂的固化土回弹模量与单掺6%水泥的固化土相当,较单掺4%水泥的固化土提升约20%。其渗透系数较单掺4%和6%水泥的固化土提升效果显著,与单掺8%水泥的固化土的渗透系数相近。循环荷载作用下,水泥高分子改良固化土的弯拉强度较单掺4%水泥的固化土高了1倍,疲劳强度提高,同等荷载水平下试样表面未见明显损伤,表明改良固化土具有良好的抗动态荷载能力。扫描电镜试验结果显示,LY-1型固化剂中的水性聚合物经固化形成均匀的网络结构,生成的胶结物质填充孔隙,具有更高的密实度。     

干湿循环作用下长沙高速粉质黏土软化特性试验研究

针对高速公路路基土体在干湿循环作用下易发生软化的特点,以长沙绕城高速公路为依托,结合室内试验和数值分析等手段对其进行研究。通过原状土快剪试验及压缩试验分析了干湿循环次数对粉质黏土软化特性的影响,然后采用最小二乘法得到了长沙高速公路粉质黏土在干湿循环作用下的软化公式,并基于此分析了粉质黏土软化规律。研究结果表明:(1)粉质黏土的粘聚力、内摩擦角、压缩模量均随干湿循环次数增大而减小,三者均在前2次干湿循环过程中衰减最为严重;(2)干湿循环次数对各参数的软化影响强弱次序:粘聚力c内摩擦角φ压缩模量E(50 kPa)压缩模量E(100 kPa)压缩模量E(200 kPa)压缩模量E(300 kPa)。     

复掺技术对混凝土抗硫酸盐干湿循环性能的影响

通过试验研究了多元矿物掺合料、引气剂及聚丙烯纤维复掺混凝土在静止溶液和流动循环溶液两种浸蚀条件下的抗硫酸盐干湿循环性能。结果表明:多元矿物掺合料、引气剂、聚丙烯纤维复掺有利于改善混凝土的抗硫酸盐干湿循环性能;混凝土聚丙烯纤维体积掺量小于0.2%、含气量小于6%时,随纤维和引气剂掺量增大,混凝土的抗硫酸盐干湿循环性能增强;降低混凝土的渗透性是改善其抗硫酸盐干湿循环性能的良好途径。     

木质素改良高液限黏土试验研究

为了解决水泥和石灰等传统固化剂给环境带来的不利影响,采用新型环保的木质素磺酸盐对高液限黏土进行改良。开展了木质素磺酸钙(木钙)与木质素磺酸钠(木钠)改良高液限黏土的抗压强度试验,试验结果表明,木钙的最佳掺量为3%,而木钠的最佳掺量为6%;两种改良土强度前14d增长速率较快,后期强度增速变缓;养护龄期28d时,与素土相比,3%掺量木钙改良土的强度提高了70%,6%掺量木钠改良土的强度提高了49%,对于高液限黏土而言,木钙的改良效果更好。     

干湿循环对粉质粘土路堤边坡稳定性影响分析

反复干湿循环作用下粉质粘土强度参数发生衰减,抗剪强度降低,导致粉质粘土填筑的路堤边坡容易失稳破坏。粉质粘土路堤边坡的稳定性随干湿循环次数的增大而降低,稳定系数经过前3次较大幅度的降幅后逐渐趋于平稳状态。     

纳米CaCO3对砼耐干湿循环腐蚀性能的影响

以掺15%粉煤灰的砼为基准,研究了纳米CaCO3(NC)砼耐干湿腐蚀循环的性能.试验结果表明:与基准砼相比,在70次和110次循环后,NC掺量为1%时砼的相对耐干湿循环系数分别提高11%和13%,但过高的NC掺量可能对砼的耐久性有副作用;同时对NC砼性能的机理进行了分析.     

纳米CaCO_3对砼耐干湿循环腐蚀性能的影响

以掺15%粉煤灰的砼为基准,研究了纳米CaCO3(NC)砼耐干湿腐蚀循环的性能.试验结果表明:与基准砼相比,在70次和110次循环后,NC掺量为1%时砼的相对耐干湿循环系数分别提高11%和13%,但过高的NC掺量可能对砼的耐久性有副作用;同时对NC砼性能的机理进行了分析.     

木质素改良季冻土工程性质研究

依托吉舒高速公路工程,通过重复加载动态回弹模量试验、承载比试验和导热性试验,研究分析了粉质黏土在不同木质素掺配比例、养生时间及冻融循环条件下的力学性质。试验结果表明:随着木质素掺量的增加,木质素改良粉质黏土的回弹模量减小;冻融循环作用下木质素改良粉质黏土的回弹模量及CBR减小幅度较小,导热系数随着木质素掺量增加而减小。木质素掺入路基土,提高了其抗冻性,降低了导热性,推荐季冻区粉质黏土路基最佳木质素掺量为4%。     

土壤固化剂加固细粒土路基的应用研究

通过室内试验对固化剂稳定细粒土的无侧限抗压强度、回弹模量和承载比性能展开了研究。研究表明:随着固化剂掺入量的增加,砂土与黏土的无侧限抗压强度逐渐增加;土壤固化剂的最佳掺入量为10%;固化砂土与固化黏土的最佳含水率分别为9.2%、14.3%。工程实例表明:土壤固化剂的掺入能够有效控制砂土与黏土路基的沉降,增加路基的抗压强度。     

新型高强抗水性土壤固化剂性能试验研究

随着公路基础建设的快速发展,筑路材料逐渐紧缺,市场对新型化学材料的需求增加。 土壤固化剂是路面基层固化的新型化学材料,与石灰或水泥等无机结合料共同使用,可以改变土壤的组成和工程性质,提高土质强度、改善土质压实性。 通过研究固化剂成分,制备一种新型固化剂,并对其固化后的土进行无侧限抗压强度、劈裂强度及水稳定性能试验分析。 结果表明,固化剂对土的无侧限抗压强度、劈裂强度及水稳定性都有较明显的改善作用。当固化剂掺量0.03%、水泥掺量5%、石灰掺量3%时,养护龄期为28d的固化土,其无侧限抗压强度、劈裂强度和水稳定系数分别为6.954MPa、0.8178MPa和106.1%。     

木质素改良土抗剪强度参数试验研究

为了提高高液限黏土的工程性能,采用造纸产业副产品木质素对其固化改良,通过直接剪切试验研究了改良土的抗剪强度及其参数指标的变化规律。试验结果表明,随着木质素掺量的增加,改良土的抗剪强度呈现先增大后减小的趋势,木质素掺量为3%时,改良土的抗剪强度最大。改良土的黏聚力与抗剪强度的变化规律类似,也是在木质素掺量为3%时达到最大值,而改良土的内摩擦角则随着木质素掺量的增加而不断增大。随着养护时间的增加,木质素改良土的抗剪强度、粘聚力和内摩擦角都是逐渐增大的,其中内摩擦角的增长幅度尤为明显。     

公路淤泥质地基水泥搅拌桩加固效果研究

为探索水泥搅拌桩加固淤泥质地基控制效果,依托印度龙湾1#公路淤泥质地基工程,首先分析了淤泥质土的基本物理力学特性,然后借助淤泥质土水泥固化试验,探索了水泥掺量为0.0%、2.5%、5%、7.5%、10%、12.5%和15%固化土养护7d、14d和28d时的无侧限抗剪强度、不排水抗剪强度和抵抗变形能力,并据此为水泥搅拌桩确定最佳水泥掺量;最后建立数值模型,对公路淤泥质地基采用水泥搅拌桩加固控制效果进行分析。结果表明:海相淤泥质土具有含水量高、低强度、高压缩性、渗透性差、天然地基承载力低等特点;水泥掺量达到15%时,抗剪强度与抗压强度增长了约40倍,杨氏模量E增加了约250倍;龄期与水泥固化土的强度和变形密切相关,前14d龄期内能够完成28d龄期内增长值的80%左右;公路淤泥质地基采用水泥搅拌桩加固后,路基面沉降在填筑结束后20d内基本完成,侧面验证了其加固控制效果较好。     

滨海吹填砂和淤泥路基的固化及施工研究

进行了固化沿海地区淤泥和吹填砂混合物代替山皮石的相关试验,包括在实验室内研究泥和砂的最佳混合比例和合适的固化剂类型;固化泥砂混合物的抗压强度及劈裂强度试验、干湿循环试验、冻融试验等;固化混合物的现场施工过程及固化泥砂混合物和山皮石填料的经济效益对比分析.研究结果表明,当淤泥和吹填以40%和60%的质量比例混合、采用G2固化剂固化泥砂混合物时,固化土各项性能均较好;采用本文研制的固化剂固化泥砂混合物后,现场测试的强度及弯沉值等指标均满足公路路基设计要求;固化泥砂混合物可代替山皮石作为路(地)基填料,并可节约成本40.5%.     

黏土外掺比例对磷尾矿砂性能的影响研究

为探究黏土外掺比例对磷尾矿砂性能的影响关系,以国道302 K19+005～K21+010路段施工为研究背景,设计黏土外掺比例30.0%、50.0%、70.0%、90.0%四类对比试验混合料,选取干密度与CBR强度指标,探究了磷尾矿砂外掺黏土混合料的性能,分析了混合料抗剪强度影响因素及机理。阐述了磷尾矿砂外掺黏土混合料在工程实践应用过程中的施工工艺与关键把控点,同时分析了该混合料的经济效益,最后得出结论:当磷尾矿砂内黏土外掺比例为50.0%时,混合料颗粒级配为最优状态,抗剪强度达到顶峰,CBR值最高,黏土掺磷尾矿砂具有较好的经济效益,值得推广应用。     

淤泥质软土水泥固化特性室内试验研究

为提高高速公路软土地基承载力,解决高压旋喷技术中淤泥质软土固化的最佳水泥掺量的问题,利用室内试验的方法,对不同水泥掺量下淤泥质软土强度及刚度随时间变化的特性展开研究。结果表明:水泥掺量为2.5%时,软土强度略有降低;当水泥掺量达到15%时,无侧限抗压强度及不排水抗剪强度增长了40多倍,杨氏模量E增长了250多倍;养护龄期为14 d时,强度完成了21 d龄期的80%左右。为高压旋喷加固淤泥质土提供试验及理论依据,并可作为类似工程的参考。     

重庆库区滑带粉质黏土强度参数相关性研究

滑坡是三峡库区地质灾害的主要类型。滑带土是滑坡的重要组成部分,与滑坡的发展变形、稳定性评价有密切的关系,因此滑带土抗剪强度参数的研究是滑坡稳定性计算和抗滑工程设计中的关键问题。三峡库区重庆境内滑体(带)中广泛存在着粉质黏土,收集重庆境内代表性滑坡的地质勘察报告,以其滑带粉质黏土的强度参数为研究对象,分析了常规直剪试验的天然峰值强度和残值强度以及饱和峰值强度和残值强度之间、常规直剪强度参数和原位直剪强度参数之间的相关关系,建立了各参数之间的回归方程,揭示了该区域粉质黏土不同试验条件下强度参数之间的特性。     

不同盐分对水泥固化渍土强度的影响

通过掺加了不同盐分和含盐量的水泥固化渍土的强度对比,初步分析各盐分对水泥固化土强度的影响作用。结果表明:在本次研究中,各种盐分及混合盐分对水泥固化土强度都有不良影响,其中氯盐对水泥固化土强度的影响较为严重。最后通过自制固化剂G1和G2来固化高含盐量、复合盐分盐渍土,发现自制固化剂固化效果较为理想,与水泥固化渍土相比,强度有较大提高。     

掺加BFS的乳化沥青冷再生混合料路用性能研究

为验证在乳化沥青冷再生混合料中掺加高炉矿渣(blast furnace slag,BFS)的可行性并分析掺加BFS的乳化沥青冷再生混合料的路用性能,采用直接掺加BFS和以消石灰做激发剂掺加BFS两种方案,与掺加1.5％水泥的冷再生技术方案进行对比试验.通过测试干湿劈裂强度、冻融劈裂强度、60℃动稳定度和60℃抗剪强度、单轴压缩等性能指标,最终确定了v用于乳化沥青冷再生混合料的合理利用方式.研究结果表明:干湿劈裂强度试验无法有效地反映乳化沥青冷再生混合料水稳定性差异;冻融劈裂强度试验能有效地评价其水稳定性.在乳化沥青冷再生混合料中用BFS直接替代水泥会降低混合料的水稳定性;采用1.5％BFS+0.3％消石灰激发剂后,可使混合料具备与掺加1.5％水泥基本相当的路用性能.