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。     

全风化千枚岩复合改良土路用性能

为了充分利用全风化千枚岩作为路基填料,设计了红黏土掺和比分别为0、20%、40%、60%和100%,水泥掺量分别为0、3%和5%的组合改良方案,开展了改良土的界限含水率、抗剪强度和无侧限抗压强度试验,分析了改良土的路用性能。试验结果表明:当水泥掺量分别为3%与5%时,复合改良土的液限均低于40%,符合路基设计中液限低于40%的控制要求;改良土的黏聚力随红黏土掺和比与水泥掺量的增大而增大,内摩擦角随红黏土掺和比的增长先增大后减小,随水泥掺量的增大而增大,但两指标在水泥掺量大于3%时增长幅度较小。改良土路基极限承载力计算结果表明:5%水泥改良全风化千枚岩路基极限承载力仅为725.3 kPa,红黏土掺和比为40%改良全风化千枚岩路基极限承载力达到2 198.3 kPa,分别是全风化千枚岩路基承载力的2.34和7.10倍,因此,红黏土改良效果优于水泥;经过比较可得红黏土掺和比为40%,水泥掺量为3%是合理掺和方案,在28 d养护后,路基极限承载力计算值为4 247.7 kPa,液限为32.7%。微观机理分析结果表明:红黏土颗粒小于全风化千枚岩颗粒,当红黏土掺和比大于40%时可以包围千枚岩颗粒的点-点接触,增加了接触点数与接触面积,从而大大提高了改良土路基的极限承载力。无侧限抗压强度试验结果表明:优化方案改良土7 d无侧限抗压强度为487.25 kPa,满足铁路路基设计要求。      

强风化花岗岩路用性质及高路堤稳定性分析研究

风化花岗岩用作填料对路基稳定性影响较大,因此需进行路用性质研究。在湖南长韶娄高速公路强风化花岗岩工程性质的基础上,进行不同掺量石灰及水泥的改良试验,得出最佳含水量在改良前后变化不大、石灰改良土最大干密度随石灰掺量增大而减小、而水泥改良土最大干密度随水泥掺量增大而增大、工程中可采取7%石灰掺量进行改良等结论。石灰改良土用于高填方路堤经有限差分法数值模拟及监测分析,均表明其满足路堤稳定性要求。     

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。     

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。     

不同改良剂对高液限土力学特性改良效果研究

为了研究不同固化剂对高液限土力学特性的改良效果,选取了石灰、水泥和玄武岩纤维三种改良剂对高液限土进行改良,通过无侧限抗压强度试验和直剪试验,以无侧限抗压强度、抗剪强度、黏聚力、内摩擦角作为力学强度指标,研究三种改良剂对高液限土的改良效果。研究结果表明：三种改良剂均能够改善高液限土的力学性质;水泥掺量、石灰掺量与抗剪强度、黏聚力和无侧限抗压强度呈正比关系;玄武岩纤维掺量与抗剪强度、黏聚力和无侧限抗压强度呈现出先增大后减小的关系。     

回收粉对水泥稳定碎石基力学强度的影响

回收粉是沥青混合物生产的主要副产品，其回收利用对保护环境和节约资源具有重要意义。为了探究回收粉在半刚性基层中规模化利用的可行性，研究了掺量对水泥稳定碎石力学性能的影响规律。结果表明，回收粉的掺加对水泥稳定碎石击实特性和力学强度影响显著，表现在最大干密度随掺量先增加后小幅下降，而最佳含水率随着掺量剧增，掺量大于4%以后趋于稳定；无侧限抗压强度随着回收粉掺量的增加而呈现抛物线趋势，并且存在最佳的回收粉掺量；劈裂强度随回收粉掺量线性增加。     

水泥改良黄土在高速铁路路基中的试验研究

基于高速铁路路基对填料的严格要求,根据室内试验,分析了水泥改良黄土的物理力学性质,研究了不同水泥掺量、养护龄期等对于强度增长的影响,力求通过强度变化了解水泥土的固化程度,为工程施工所需配合比,提供参考依据.实验表明:Q3水泥改良黄土的最大干密度和压缩系数都随掺和比的增大而减小,无侧限抗压强度随掺和比的增大而增大,干湿循环时5%的水泥改良黄土稳定性最好.     

路用红砂岩的水泥改良研究

为保证红砂岩作为路床填料的路用性能,采用室内试验对比不同水泥掺量下红砂岩填料的物理指标,确定现场铺筑的水泥掺量。结合实际工程,验证改良土的改良效果。结果表明:改良剂增强了填料的水稳性,使其承载比以及无侧限抗压强度指标大幅提高;水泥掺量越高改良效果越好,但水泥掺量为4%即可满足设计要求,根据工程经验,现场路床填筑的水泥掺量取5%。     

红黏土、石灰复合改良千枚岩土胀缩特性研究

为降低千枚岩土的膨胀率和红黏土的收缩率,笔者提出了一种物理-化学联合改良千枚岩土的方法,设计红黏土质量掺和比为0、20%、40%、60%、80%和100%,石灰质量掺量为0、3%、5%和8%共计24种不同组合改良方案。通过全风化千枚岩复合改良土胀缩性试验,分析了复合改良土的胀缩特性,并从微观角度解释了红黏土、石灰复合改良千枚岩土胀缩特性的机理。试验发现自由膨胀率演化规律与无荷膨胀率相似,膨胀率随红黏土掺和比的增加而降低,随石灰掺量增加,膨胀率先快速下降后趋于稳定,得出石灰优化掺量为3%。掺入石灰后的膨胀力随红黏土掺和比先降低后增大,红黏土掺和比60%时达到最低。当石灰掺量>3%时,改良效果较石灰掺量3%时提升不显著。土样线缩率随红黏土掺和比的降低、石灰掺量的增加而减小,且石灰掺量>3%时降幅较小。综合收缩试验结果可知：千枚岩土降低红黏土收缩变形效果优于石灰;各石灰掺量下,缩限皆随红黏土掺和比的增加先降低后升高,在红黏土掺和比约40%时达到最低;综合胀缩试验结果,建议优化掺量为红黏土掺和比40%～60%、石灰掺量3%,此时自由膨胀率降低24%～26%,无荷膨胀率降低25.9%...