复合固结土技术在辽源南部新城项目中的应用

在充分研究土壤固化剂固化机理的基础上,通过对不同配合比的复合固结材料进行无侧限抗压强度试验、水稳定性试验和冻融循环试验,论述了复合固结土材料的路用性能,总结出复合固结土技术在路面基层材料中的应用和推广价值。     

土石混填路基土的化学加固试验研究

采用S型复合固化剂对土石混填路基土进行化学加固试验,分析了S型复合固化剂的作用机理。通过土石混填路基土的重型击实试验、CBR试验、渗透性试验与固结试验,研究掺加S型复合固化剂或石灰对土石混填路基土性质的影响。结果表明:加入石灰或S型复合固化剂后,土石混填路基土的最优含水率降低、最大干密度提高,随着龄期的延长,加固土的CBR逐渐增加,且都能有效减小土石混填路基土的渗透系数,提高土石混填路基土的压缩性能。总体上,S型固化剂使用效果优于石灰,对土石混填路基土有很好的路用性能。     

离子土壤固化剂改性膨胀土的试验研究

采用离子土壤固化剂对南水北调中线工程南阳段膨胀土进行改性试验研究。基于自由膨胀率试验、比表面积试验、SEM试验和抗剪强度试验,分析了经不同配比的离子土壤固化剂改性前后膨胀土物理化学性质的变化规律。试验研究结果表明:离子土壤固化剂的最优配比为1∶150;处理后膨胀土的自由膨胀率和比表面积显著降低,土的亲水能力减弱,稳定性增强;离子土壤固化剂与膨胀土作用后,层状结构更加致密,土粒之间的联结增强,土体黏聚力明显增强,其工程性质也得到很大程度的改善。     

复合BTS固化剂加固黄土的试验研究

分析了复合BTS固化剂加固土的强度形成机理和优点,对素黄土、石灰加固黄土和复合BTS加固黄土分别进行了击实试验、无侧限风干抗压强度试验、无侧限饱水抗压强度试验和CBR试验。结果表明:复合BTS固化剂加固土比素土、石灰土具有更高的强度、水稳定性和CBR值。     

ISS改性路基土的试验研究

利用离子土壤固化剂(Ionic Soil Stabilizer,简称ISS)对山东省青岛市某公路工程路基填土进行化学改性试验研究。试验中ISS溶液的配合比例为1∶38。通过对改性路基土进行室内击实试验、无侧限抗压试验、固结压缩试验及水浸泡试验,与原状土对比研究发现,掺加ISS的改性土最优含水量、最大干密度、抗剪强度指标都呈增大趋势,而且土体具有更好的水稳定性。另外,通过对不同黏粒含量的改性土试验研究表明,ISS固化剂对黏土质土壤改性效果更为明显。对于含黏土较少的砂质土壤,可以通过加黏土混合的方法,再利用ISS改性,以满足道路工程施工的需要。     

离子土壤固化剂在低等级道路基层中的应用研究

结合广东省湛江市徐闻县境内修建的农村公路,利用ISS(Ionic soil stabilizer)离子土壤固化剂加固土作为道路基层,开展了ISS加固含砂高液限粉土的室内和现场试验研究。离子土壤固化剂加固土的强度和水稳性相比素土有较明显的提高,收缩性显著降低,土的工程性能得到明显改善。根据室内试验结果,确定了ISS加固含砂高液限粉土的配合比,修筑了长度为600 m的ISS加固土基层试验路,提出了ISS土壤固化剂加固土作为低等级道路基层的施工工艺和技术要点。对试验路进行了弯沉检测、评价以及跟踪调查,结果表明,离子土壤固化剂加固土基层使用效果良好。     

一种新型复合固化剂加固黄土的试验研究

分析了复合固化剂加固土的强度形成机理;对素黄土、石灰加固土和复合加固土进行了击实试验、无侧限抗压强度试验、CBR试验、渗透性试验和湿陷性试验;对复合加固剂加固黄土的工程性质进行试验研究。结果表明:复合固化黄土的密度、无侧限抗压强度、水稳定性、渗透性等方面的性能都有大幅度提高;添加固化剂后的黄土湿陷性有所变小,但比起重塑作用效果甚微。     

固化剂粉煤灰稳定粉砂土路基的试验及应用研究

添加一定量的固化剂和粉煤灰可改善粉砂土的性能,通过对其配合比进行设计,依托室内试验对其路用性能进行检测。试验表明,养护龄期低于60 d时,对于固化剂粉煤灰与二灰稳定粉砂土,前者的无侧限抗压强度增长速率要远高于后者,但后期强度增长速率两者相差不大;前者在各龄期下的劈裂强度与抗压回弹模量远大于后者,且早期劈裂强度与回弹模量增长速率高于后者,二灰稳定粉砂土的抗压回弹模量值早期增长缓慢,28 d后增长速率加快,60 d后增长速率再次减缓;固化剂粉煤灰稳定粉砂土的最佳质量比为:粉砂土∶固化剂∶粉煤灰=82∶8∶10。工程应用实例表明,采用固化剂与粉煤灰稳定后的粉砂土路基,其强度与抗变形能力均良好,满足相关规范要求。     

AT固化剂固化低液限粉土的CBR特性与工程应用

以某高速公路SY01段为依托,采用AT(Aluminum tripolyphosphate)固化剂(主要成分为磷酸硅、水玻璃和缩合磷酸铝)固化低液限粉土,研究了不同养护条件、AT固化剂掺量(水玻璃模数为2.5和3.3)及压实度等因素对固化低液限粉土CBR值的影响,通过扫描电镜(SEM)分析固化粉土强度形成微观机理,并通过路用性能试验进一步验证了AT固化剂改性效果。结果表明,固化低液限粉土的最大干密度与最佳含水率有规律地增加或递减,压实度和养护龄期对固化低液限粉土的CBR强度增长至关重要。96%压实度、养护28 d的试样,其5%AT固化剂掺量的CBR强度是0.5%、1%、2%、3%AT固化剂掺量试样的1.85倍、1.58倍、1.25倍、1.07倍。SEM微观结构分析结果发现,AT固化剂可产生胶结物质,与土颗粒胶结,使土体更为致密,且随着固化剂掺量增加,胶结物质也增加。从固化低液限粉土路基的现场试验得到,1%AT固化剂掺量下的固化低液限粉土路基压实度、弯沉值和CBR强度均满足规范中各级公路中上路床填筑要求。     

水泥砂浆多向桩复合地基加固泥炭土地基试验研究

针对昆明铁路枢纽工程路基泥炭土地基,选择两种胶凝剂（水泥,水泥加粉煤灰）、五种配合比,在室内测试了不同配合比下的无侧限抗压强度。通过现场四种配合比的成桩工艺试验、取芯试样强度试验和荷载板试验,测试了单桩承载力、单桩复合地基承载力和桩体的无侧限抗压强度,验证了水泥砂浆多向桩复合地基加固处理泥炭土地基的可靠性。此外,结合荷载试验测得了桩顶土压力和桩间土土压力,对水泥砂浆多向桩复合地基桩土应力比进行了讨论。     

含石量与含泥量对压实砾石土力学特性影响的试验

对于夹泥砾石土,在应力、颗粒组成、含水率等因素影响下,其变形特性非常复杂。针对重庆机场道路工程填筑中所用的压实砾石土,通过中型样三轴试验开展了一系列力学特性试验研究,重点分析了含石量与含泥量的变化对于压实砾石土力学性能的影响,及不固结不排水（UU）、固结不排水（CU）、固结排水（CD）3种条件下的抗剪强度与变形特性;同时研究了UU条件下,不同制样含水率对压实砾石土的抗剪强度的影响。试验结果表明：压实砾石土在低围压条件下表现出强烈的剪胀性;UU三轴压缩试验条件下,小含泥量的压实砾石土的强度取决于大粒径颗粒间的咬合力,与含石量成正比;初始拌和含水率对压实砾石土UU强度的影响很大,颗粒粒组中的泥粒在高于最优含水率下易产生滑动,影响其应力-应变性状并导致其抗剪强度大幅降低;饱和固结后,压实砾石土的强度与含石量并没有直接的联系,高含石量并不代表高强度,合理的颗粒级配是决定试样CU,CD强度的重要因素;压实砾石土中含泥量增加会导致其抗剪强度的降低。另外,含石量和含泥量对压实砾石土的临界状态影响不大,同种矿物成分、不同颗粒组成的压密砾石土在CU,CD试验下的临界应力比为1.73。     

固化重金属Pb污染土无侧限抗压强度增长规律的研究

通过重金属Pb污染土固化处理室内试验,采用固化稳定技术对不同浓度的硝酸铅人工污染土进行固化,探讨了重金属浓度、固化剂种类、不同CSH/AFt比和龄期对固化重金属污染土无侧限抗压强度的影响规律,并由重金属淋滤试验结果评价其环保性能。研究结果表明:随着龄期的增长,固化污染土的无侧限抗压强度增长;重金属浓度对不同固化剂配比的影响规律不一样;CSH/AFt的生成量对固化重金属污染土的无侧限抗压强度影响估计存在一个临界比值“1”;采用试验中的任一固化剂,重金属Pb淋出浓度都能满足RCRA规定要求。     

SEU-2型固化剂稳定粉质土路基的试验研究

从力学及路用性能的角度出发,进行SEU-2型固化剂和其他材料加固粉质土路基的室内及现场试验研究,以确定加固粉性土路基的合理方案及外加剂掺量,并对其稳定规律进行分析。研究结果表明,掺加SEU-2型固化剂可明显增加粉性土的无侧限抗压强度和水稳性,减小其收缩变形。掺加4%SEU-2型固化剂能满足路基的各项技术指标要求,是最为合理的加固粉性土路基的方案。     

环氧树脂基自发光路面材料设计与性能研究

路面的夜间能见度是影响行车安全性的关键因素，开发应用具有自蓄能自发光特征的新型发光路面材料对提升路面功能与行车安全性具有重要意义。通过引入SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺铝酸盐基长余辉材料,并以具有透光效果的环氧树脂作为胶结料设计了一种超薄磨耗层形式的环氧树脂基自发光路面材料，根据拉伸强度与断裂伸长率明确了胶结料各组分的最佳配比，基于抗折强度与空隙率确定了混合料中胶结料的最佳用量,并设计了6种不同长余辉材料掺量的混合料，测试了室内与室外不同光环境下的自发光路面材料的余辉特性并评价了其路用性能和长期耐久性能。研究结果表明：环氧树脂结合料各组分的最佳配比(质量比)为环氧树脂∶增韧剂∶固化剂=1∶0.11∶0.17，且混合料中其最佳用量为9%；自发光混合料的余辉衰减存在前期的快速降低和后期的相对稳定2个发展阶段，并且长余辉材料掺量与余辉亮度存在线性关系，此外粒径较大的长余辉材料更有利于混合料的余辉效果；不同激发条件仅对自发光混合料的初始发光效果有明显影响，经过快速衰减阶段后不同激发条件的自发光混合料亮度趋于稳定且一致；环氧树脂基自发光材料具有优异的高温稳定性能、低温抗裂性能和表面抗滑性能，并且紫外老化对其力学性能影响十分有限；较长时间(7~21 d)的浸水会降低自发光混合料的发光效果，但发光效果不会随着浸水时间的继续增加而持续降低，这是由于环氧树脂包裹长余辉材料而隔绝了水分，证明了环氧树脂基自发光混合料具有良好的耐久性能。     

循环硫化床粉煤灰固化土的试验研究

循环流化床粉煤灰（CFB灰）作为锅炉的主要固体废弃物,其资源化利用尚处于起步阶段。利用CFB灰的水化特性,制备以CFB灰为主、电石渣和脱硫石膏为辅、完全使用工业废渣的土体固化剂,提出CFB灰资源化利用的新方法。通过固化土室内试验,探究固化剂配比、养护龄期对固化土无侧限抗压强度的影响。结果表明:CFB灰活性高于普通粉煤灰;配比为CFB灰:电石渣:脱硫石膏=7.2:1.8:1,固化剂掺入量为10%时,固化土28天无侧限抗压强度可以达到2.12 MPa;固化土强度可以满足复合地基和止水帷幕中固化土天搅拌桩对于强度的要求。     

固化粉煤灰试验研究

对粉煤灰加入固化剂进行试验研究,分析了不同配比、龄期、养护温度以及掺入水泥对固化粉煤灰的无侧限抗压强度的影响;分析了不同配比、龄期对固化粉煤灰的抗剪强度的影响;通过对不同配比的固化粉煤灰进行抗冻试验,研究了固化粉煤灰的抗冻性能。试验结果表明,固化粉煤灰具有良好的耐久性、稳定性,浇注后强度稳定增长,尤其中、后期强度较高,对于工程是有益的。因此,固化粉煤灰作为三背回填材料是可行的。     

掺入轮胎条的黄土混合物剪切形变特性研究

为提高黄土填料的剪切强度和降低其重度，研究轮胎条掺量、尺寸对混合土剪切形变影响。通过对轮胎条加筋土进行大型剪切试验，研究竖向荷载、轮胎条含量（0%~100%）和轮胎条长宽比（1∶1~1∶8）对混合土体积应变特性的影响。结果表明:提高轮胎条含量，极大地改变了黄土颗粒的空间分布状况，轮胎条在混合土中占据主导地位；试样竖向位移与轮胎条掺量、长宽比、竖向荷载成正相关；将抗剪强度峰值点控制在较低的轴向应变范围内，可以调整黄土轮胎条混合土的变形特征。     

后张法有粘结预应力混凝土灌浆用膨胀剂的试验研究

通过对后张法有粘结预应力混凝土灌浆料中掺入不同外加剂和同种外加剂不同掺量的比较,分析JL-5号复合膨胀荆不同掺量对灌浆料的马氏流动时间、凝结时间、泌水率、抗压强度、钢筋握裹力、体积变化的影响,提出在预应力混凝土灌浆料中掺入适量的JL-5号复合膨胀剂,对提高灌浆料的力学性能及灌浆料与预应力混凝土的粘结性具有重要意义。