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。     

膨胀土固化材料的分类与固化机理

膨胀土固化材料分为无机和有机两大类,各类膨胀土固化剂在不同工程中应用收效差异较大。对现有的膨胀土固化剂类别和优缺点及其固化机理进行了归纳总结,为膨胀土固化材料的研制与应用作参考。     

废弃泥浆的固化处理及路用性能研究

为解决废弃泥浆堆积既占用土地资源又污染生态环境的问题,采用水泥作为固化剂对其进行固化处理以作为路基填料,以无侧限抗压强度、含水率、击实性能和加州承载比作为评价指标,研究固化泥浆的工程性能。试验结果表明:1)水泥对废弃泥浆有较好的固化作用,能大幅提高废弃泥浆的强度和稳定性; 2)固化泥浆的含水率和最大干密度随水泥掺量的增加而降低,最佳含水率随水泥掺量的增加而增大; 3)加州承载比随着水泥掺量和养护天数的增加呈上升趋势; 4)水泥掺量为14%的固化泥浆在养护龄期为14 d时的含水率与其最佳含水率相近,可以考虑直接将水泥掺量为14%的固化泥浆作为路基填料使用。     

海泡石纤维固化盐渍土的强度试验研究

盐渍土为细颗粒的特殊土,易使路基路面产生溶陷、膨胀和腐蚀等病害,充分利用盐渍土作为路基填料成为沿海地区道路工程建设中的重要问题之一。利用海泡石纤维对盐渍土进行固化试验研究,分析了固化材料掺量、养护龄期、盐渍土含盐量及含水率对固化盐渍土强度的影响,并利用扫描电镜试验对固化盐渍土的机理进行了初步探讨。试验结果表明:0.8%~1.2%海泡石纤维固化盐渍土的强度符合规范要求。施工时尽量采用低含盐量的盐渍土,施工含水率应控制在略高于最佳含水率5%范围内。经海泡石纤维固化后的盐渍土,海泡石纤维缠绕填充在土体孔隙中,使得土体更加密实。     

生物酶土壤固化剂加固土现场试验研究

采用生物酶土壤固化剂(TerraZyme)进行了固化土壤的室内外试验,研究了不同级配、不同材料组成、不同外加剂的生物酶固化土的路用性能,探讨了粗集料含量对生物酶混合料密度的影响,建立了粗集料含量与生物酶固化土最大干密度、最佳含水率的关系式,推荐了生物酶固化土最佳配合比,为生物酶试验路的施工提供技术指导,也为将来生物酶道路的设计及施工提供借鉴。     

复合固化剂固化淤泥力学特性及微观机制

我国每年因工程施工会产生大量的废弃淤泥，传统的堆砌抛填处理方式，不仅侵占土地且容易造成二次污染。通过加入固化剂将废弃淤泥转化为可用于填筑的工程材料是目前比较好的一种处理方式。但常用的淤泥固化剂水稳定性差，对高含水率淤泥固化效果不佳，无法广泛应用。本文在前人研究的基础上，通过贯入度试验、无侧限抗压试验等一系列试验，对几种常用的固化剂掺合料进行筛选，从而制作了一种对高含水率淤泥具有快速固化效果的固化剂并确定了其最优掺量。对固化淤泥的力学特性研究，表明该固化剂性能优异，养护七天后，固化土的CBR值和强度均符合工程规范要求。结合电镜扫描图，分析固化淤泥的微观特征，发现该固化剂的固化效果来源于钙化聚酸的水化形成的链状结构，在碱性条件下与淤泥颗粒以及矿物离子发生的聚合作用。     

潮湿路基水泥改良细粒土的无侧限抗压强度

针对国内南方潮湿路基设计与施工的相关问题,选取新建公路路基的粉土、黏土及淤泥质土等3种典型土样作为研究对象,采用水泥处治技术进行改良,分析不同含水率、水泥掺量及养生龄期对3种土样无侧限抗压强度的影响.研究结果表明:对3种土样而言,含水率与无侧限抗压强度成反比关系;水泥掺量与无侧限抗压强度成正比关系;龄期在7～14 d内...     

环保型盾构渣土路面基层材料应用试验研究

以南京地区盾构渣土为研究对象,用自主研制的固化剂固化盾构渣土,通过击实试验、抗压强度试验、抗压回弹模量试验、干缩试验、冻融循环试验等一系列试验,探索固化盾构渣土用作路面基层材料的可行性。研究结果表明,固化剂的掺入会大幅改良盾构渣土的工程特性,当固化剂掺量分别为8%、12%、15%时,各土体的最优含水率分别为17%、18.4%、19.1%,最大干密度分别为1.77g/cm³、1.69g/cm³、1.64g/cm³;通过分别添加固化剂和水泥的盾构渣土对照试验发现,固化剂固化渣土的土体力学性能、干缩特性和抗冻融性能均明显优于水泥固化土,固化剂掺量越高,路用性能越好。研究成果可进一步推进盾构渣土在道路工程中的资源化利用,用作路面基层材料比用作路基填料经济效益更为显著。     

土凝岩固化黏性土路用性能试验研究

采用无侧限抗压强度试验、击实试验、抗疲劳性能试验和水稳定性试验,对土凝岩固化黏性土与水泥固化黏性土的力学及耐久性能进行对比,探究其性能变化规律。结果表明:随土体固化剂掺量增加,固化稳定黏性土7 天无侧限抗压强度增大,其最佳含水率也随之增大;水泥固化稳定黏性土的早期水稳定性系数低于土凝岩固化黏性土,后期水稳定性系数较为接近。     

纤维加筋复合固化黄土的强度特性研究

为了探究纤维加筋固化土技术应用于应急机场的可行性，通过无侧限抗压强度试验，探究了不同掺量和龄期的水泥、固化剂以及纤维复合固化黄土的强度特性。结果表明:固化剂与纤维可以提高黄土无侧限抗压强度，其中水泥固化效果最优，且最优掺量为8%，随着纤维和砂掺量的增加，加筋固化土的强度先增大后又减小，纤维掺量为0.30%和0.45%时固化黄土强度较高，砂的最佳掺量在4%左右。进行简易机场布设时，建议机场道面工程使用12 mm改性聚丙烯纤维掺量0.45%，固化剂选用P.O 32.5R硅酸盐水泥掺量8%，砂掺量低于4%的复合固化土。     

膨胀土填料路用性能试验评价研究

针对京港澳（北京-香港-澳门）高速公路驻信段（驻马店一信阳）改扩建工程中膨胀土难以直接用于路基填筑的技术问题,分别开展现场调查和取样、基本物理性质指标试验、湿法重型击实试验以及常规和改进CBR试验,对所取土样进行膨胀土的判别分类、填料路用性能评价和分类。试验研究结果表明,所取土样均为弱膨胀土,干法重型击实所确定的最佳含水率较低、最大干密度较高,对于天然含水率较大的膨胀土而言,难以达到压实标准且容易产生过大膨胀势;湿法重型击实最佳含水率接近天然含水率,承载力能够满足规范对填料的要求,且水稳性良好。在试验的基础上,提出了备膨胀土土样的压实控制标准与处治措施。     

土的固化材料在公路工程中的应用

结合工程实例．研究和总结土的固化材料在公路工程中的发展与应用现状，指出土固化材料可以分为无机结合料、离子土壤固化剂和复合型固化剂三种类型。主要应用于公路路面基层和底基层、湿软路基加固、膨胀土路基处理以及路基边坡防护等方面。     

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。     

膨胀性混合土路用性能试验研究

路桥过渡段因差异沉降易出现"桥头跳车"路面病害,为了探讨回填膨胀性混合土对治理路桥过渡段差异沉降是否有效,通过无侧限抗压强度、CBR、直剪、渗透和膨胀试验,研究了膨胀性混合土的路用性能.结果表明:1)在掺量20％、龄期28 d和含水率8％条件下,膨胀性混合土的无侧限抗压强度大于0.80 MPa;2)最佳含水率8％,龄期...     

动水侵蚀下浆体材料损伤因子灰色关联探析

为探究灌浆材料在行车荷载与水耦合作用下抗冲刷性能的主次影响因素,文中分别取一种典型有机和无机类灌浆材料,并利用灰色关联方法,采用抗压强度为基本试验指标,以橡胶粉目数、动水压力、冲刷次数以及养生龄期作为4种弱化因子,归纳总结出水侵蚀作用下影响灌浆材料抗冲刷性的主次因子。试验结果表明:影响两种浆体材料抗冲刷性能的程度,依次均为动水压力冲刷次数橡胶粉目数养生龄期;冲刷次数和动水压力对两种材料产生的损伤相当;而养生龄期对有机类材料造成的损伤大于无机类材料。故:针对多雨地区且需要及时开放交通的路面抢修处治,宜选用无机灌浆材料;对于多雨地区且不需要及时开放交通的路面抢修处治而言,可选用有机灌浆材料。     

RCS土壤固化剂加固土的试验研究

利用RCS土壤固化剂对宁乡两种典型土质进行了固化试验研究,研究结果表明,掺人0．015％的RCS固化剂后,试件最大干密度变大,最佳含水率的变化不明显;CBR值和7d无侧限抗压强度增大;同时,掺加一定量的水泥可以明显提高RCS固化土的水稳定性和抗压强度,可取得良好的效果。试验结果表明这种固化剂具有较强的实用价值和应用前景。     

玄武岩纤维改善膨胀土性能试验研究

本文介绍了试验的原材料性质和试验方案,并阐述了玄武岩改善膨胀土的机理;通过对经过玄武岩改良后的膨胀土进行室内试验,研究不同玄武岩纤维掺量和不同养生期对改良膨胀土的胀缩及强度的变化影响规律,从而为公路建设提供参考。结果表明,玄武岩纤维改善膨胀土的无荷膨胀量及膨胀力都随纤维掺量及养生龄期的增加而减小;一定掺量范围内,抗剪和抗压强度均随纤维掺量的增加而增加,超过范围后又有所降低;玄武岩纤维最佳掺量为0.3%,膨胀土的最佳养护期为14d。     

石灰、水泥改良膨胀土性能试验研究

以工程中常见的不良土膨胀土为研究对象,采用水泥和石灰两种材料作为改良剂,通过室内试验的方法,对改良后膨胀土的界限含水率、自由膨胀率以及无侧限抗压强度进行分析。结果表明:(1)石灰的改良效果优于水泥;(2)石灰和水泥对膨胀土的界限含水率均有较大影响,塑限指数均有所减小,以石灰减小幅度较大,以此提高了膨胀土的稳定性;(3)根据改良剂对自由膨胀率的影响,在工程应用中改良剂的掺量取6%为宜;(4)改良剂可明显提高膨胀土的无侧限抗压强度。     

生石灰粉与NCS处治过湿土的对比试验研究

研究了采用生石灰和NCS两种固化剂材料处治过湿土的试验。含水量损失试验，固化剂3个掺量水平、含水量5个水平。结果表明，土的含水量越大，掺无机结合料后的单位掺量含水量降低率呈上升趋势，无机结合料的掺量越大，过湿土含水量降低的越多，但是单位掺量含水量降低率呈下降趋势，生石灰的减水效果稍微比NCS固化材料明显。击实试验表明：掺加生石灰和NCS后，过湿土的最佳含水量ω0均增加，最大干密度p0均降低，其中NCS的效果优于生石灰；无侧限抗压强度试验表明，NCS处治后的7d无侧限抗压强度明显大于生石灰。     

基于固弃物的固化土路用性能及固化机理研究

为探索矿渣、粉煤灰和脱硫石膏等固体废弃物应用于黄泛区道路工程建设的可行性,基于粉煤灰、矿渣、脱硫石膏、普通硅酸盐水泥和固废基硫铝酸盐水泥制备了粉土固化剂。研究了固化剂掺量（4%、6%、8%、10%）对固化土无侧限抗压强度、劈裂强度、加州承载比（CBR）、水稳性能及抗干湿循环性能的影响。结果表明：使用固废基硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥与其他固弃物协同制备的固化剂固化效果最优;固化剂掺量不低于8%时,固化土强度满足JTG D50-2017要求;固化土CBR值高于75%,满足JTG D30-2015中路基填料承载比要求;基于X射线衍射分析和二次电子成像技术,发现固化土中存在水化硅酸钙凝胶（CSH）和钙矾石晶体（AFt）;这些物质通过填充缝隙、挤密、黏结土颗粒,增强土体性能。