干湿循环条件下气泡轻质土耐久性的试验研究

基于气泡混合轻质土在干湿循环条件下的试验,研究气泡混合轻质土水稳性的变化规律。通过研究不同气泡及原料土掺量的气泡轻质土在干湿循环条件下无侧限抗压强度的变化规律,分析影响气泡轻质土抗压强度变化的成因。在保证具有较好耐久性前提下,确定适当的配合比范围,为实际工程的应用提供依据。     

台背回填矿粉气泡混合轻质土性能试验研究

通过对5种矿粉掺量的气泡混合轻质土（FCB）进行抗压强度、干缩变形及抗冻性能试验研究，结合某高速公路高架桥桥台台背回填工程，对矿粉FCB的实际应用效果及经济性进行了探讨。结果表明:FCB的抗压强度随矿粉掺比增大而逐渐降低，矿粉掺比低于30 %的FCB抗压强度能满足重交通条件下高等级公路路床填料强度设计要求，矿粉掺比为30 %的FCB抗干缩性和抗冻性良好。实际工程中，采用的矿粉掺比为30 %，其28天抗压强度达0.81 MPa，桥台台背顶面的平均工后沉降量小于设计规范要求的沉降标准，矿粉FCB较挡墙支护+石灰改良土施工更为经济。     

水泥基粉煤灰粉土气泡混合轻质土性能研究

以粉煤灰和粉土部分替代水泥制备气泡混合轻质土，研究水固比、引气剂掺量、粉土掺量、养护龄期及养护条件对无侧限抗压强度影响和轻质土抗干湿循环性能。结果表明:降低水固比能够增大抗压强度；湿密度由 1 000 kg/m3增大至1 200 kg/m3，28天抗压强度提高了37 %；随着粉土掺量增大，抗压强度降低；提高养护温度可提高早期抗压强度；制备的轻质土抗干湿循环性能较好。     

污泥含量对气泡混合轻质土性能的影响研究

为了探讨污泥的基本性质及气泡混合轻质土中污泥含量对其性能的影响，采用干密度及颗粒比试验对污泥基本性质进行评价，结果显示:污泥是一种轻质原料土，其颗粒比有助于轻质土性能的提高。采用干密度、流动度、吸水率、抗压强度试验研究轻质土中污泥含量对其性能的影响，结果表明:气泡混合轻质土湿容重等级为W8；其流动度18 cm±2 cm、气泡的闭合度、抗压强度（1.118~1.806 MPa）及竖向位移（2.86~4.04 mm）均满足实际工程的要求。     

寒冷地区气泡混合轻质土应用性能研究

为促进气泡混合轻质土在寒冷地区工程的应用，对气泡混合轻质土及其表面密封处理后的热工性能和抗冻性能进行试验研究。结果表明：气泡混合轻质土具有良好的热工性能，导热系数随密度的降低而降低，二者成线性相关；当容重等级高于W9，不采用表面密封处理，气泡混合轻质土可经受15次冻融循环不发生冻融破坏，当采用表面密封处理，容重等级为W7即可满足；表面密封处理有利于保证气泡混合轻质土抗冻性，柔性材料具有适应温度变形的能力，密封效果优于刚性材料。     

粉煤灰在三灰稳定砂中的抗裂性能分析

为了减小水泥灰土稳定砂基层材料收缩变形量,增强其抗裂能力,在水泥灰土稳定砂中掺加适量粉煤灰进行试验。通过调整水泥和石灰的比例研究了掺加粉煤灰的水泥灰土稳定砂(三灰稳定砂)各龄期的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和干缩系数等路用性能指标,使配比材料既能达到底基层的强度要求,又能显著改善其抗裂性能。通过电镜扫描和能谱分析,对其微观结构和粘结方式进行研究,得出了粉煤灰改善抗裂性能的微观机理。     

气泡混合轻质土变形特性三轴试验研究

为了研究气泡混合轻质土在复杂应力状态下的变形规律,在实验室开展了三轴试验研究。结果表明:(1)气泡混合轻质土的变形包括压密阶段、线弹性变形阶段、应变硬化和应变软化4个阶段;(2)围压对气泡混合轻质土的变形特性有显著影响;(3)根据应力水平可采用线弹性模型和理想弹塑性模型模拟气泡混合轻质土的变形特性。研究为气泡混合轻质土的工程应用奠定了基础。     

两种因素对膨润土与砂混合试样胀缩变形特性的影响研究

膨润土与砂混合试样在干湿循环过程中的胀缩体变可分为可逆性和不可逆性胀缩体变两个分量。对击实膨润土与砂混合试样开展干湿循环试验，研究了应力和干湿路径（即两种因素）对体变分量及干湿循环稳定状态的影响规律:①竖向应力增加将降低可逆性体变分量增大不可逆性体变分量的累积；②可逆性体变的大小与干湿路径在饱和度空间所处的区域相关；③干湿循环幅值影响着试样的不可逆性胀缩体变的累积；④干湿循环稳定状态具有一定的路径依赖性。     

干湿循环作用下石灰粉煤灰改性红黏土路用性能研究

为了探究干湿循环作用下石灰粉煤灰改性红黏土的路用性能,通过模拟干湿循环对改性红黏土和原样红黏土对比进行了7d无侧限抗压强度试验、三轴试验及强度仪试验,结果表明:干湿循环作用下两种土体的抗压强度,抗剪强度及抗压回弹模量均呈下降趋势,改性红黏土各性能下降趋势相较原样红黏土较小,相同干湿循环次数下,改性红黏土各指标均优于原样红黏土。建议红黏土地区路基修筑掺加适量石灰粉煤灰提高路基强度、稳定性及抗变形能力。     

水泥稳定碱渣改性土冻融性质与劣化机理

为明晰水泥稳定碱渣改性土在季冻区应用可行性,研究了位于毛细水浸润线上、下层位水泥稳定碱渣改性土抵抗冻融循环的性能。设置干侧、湿侧2种不同的冻融循环条件,分别进行0～8次冻融循环试验。探究了水泥稳定碱渣改性土体积、质量和表观现象在冻融循环试验过程中的变化,以及不同冻融循环次数后其抗压强度和含水率的演变,并结合SEM电镜结果分析其冻融劣化机理。研究结果表明：干侧冻融试样体积表现为“冻缩融胀”,整体体积变化小;质量总体呈下降趋势,整体质量变化小;强度逐渐下降,8次循环后抗压强度损失率为81.6%;水分向试样内部迁移,中心处含水率升高0.72%;表观劣化较弱。湿侧冻融试样体积表现为“冻胀融缩”,8次循环后膨胀5.45%;质量总体损失较大,8次循环后损失2.87%;试样强度逐渐下降并趋向稳定,抗压强度损失率最终保持在65%;水分向试样外侧迁移,中心处含水率下降2.57%;表观裂隙和剥落情况明显。湿侧冻融试样劣化程度大于干侧试样。水泥稳定碱渣改性土较好的抗冻融性能来源于其较强的密实特性,黏土填充碱渣的空间骨架,水泥水化物进一步加强土体颗粒的联结。在冻融循环作用下,试样中水分迁移和固/液两相往复转化...     

掺粉煤灰气泡轻质土动态回弹模量特性研究

为了适应公路路基工程设计的需要,对掺粉煤灰气泡轻质土的动态回弹模量开展了室内试验研究.采用正交试验方案开展动三轴试验,对胶凝材料用量、粉煤灰掺加比例、水胶比影响气泡轻质土动态回弹模量的程度进行对比分析.结果 表明:胶凝材料用量影响最大,粉煤灰掺加比例次之;在不同围压和偏应力的组合加载条件下,当轴向应力和围压同步等量增大时,掺粉煤灰气泡轻质土的动态回弹模量随之增加;仅轴向应力增加时,动态回弹模量随之减小.并基于JTG D30-2015《公路路基设计规范》推荐的通用模型,建立掺粉煤灰气泡轻质土的动态回弹模量预估模型.     

气泡混合轻质土在路桥过渡段施工应用中的沉降变形分析

基于数值模拟与现场实测,对气泡混合轻质土在路桥过渡段中的工程特性及沉降变形进行了分析,结果表明:路基沉降变形随着气泡混合轻质土容重的增大而呈线性增长,分层填筑厚度越大,沉降变形增长速率越快;沉降变形随气泡混合轻质土弹性模量的增大而逐渐减小;分层填筑高度对路基沉降变形影响较大,分层厚度越大,沉降变形越明显;建议气泡混合轻质土容重采用6kN/m3、弹性模量采用100MPa、分层填筑厚度采用0.5m;路基横断面的沉降变化呈"Z"字型,纵断面呈两阶段变化特征,最大沉降变形分别为20mm和25.8mm;工后实测结果表明,路基最大沉降量仅为46.3mm,且稳定沉降值均小于30mm,沉降变形控制效果良好。相关研究理论和工程经验可为类似工程提供参考。     

泥浆固化轻质土应用技术研究与展望

针对工程中大量废弃泥浆、废弃淤泥、废弃污泥、废弃尾矿泥等泥状物以及软土、红黏土、湿陷性黄土、膨胀土、盐渍土等特殊土壤就地利用问题,提出将这些废弃泥状物或特殊土壤制备为泥浆,通过掺加环保型固化材料、发泡剂,使其改良为轻质(比水轻)、高强(较水泥土强)、稳定(水稳性好)的环保型工程材料——固化轻质土,并通过室内无侧限抗压强度、水稳性、干湿循环、抗疲劳、抗冻融循环等试验,验证固化轻质土优良的工程性能,在此基础上提出该项技术在未来工程中的应用前景。     

影响气泡混合轻质土强度的因素及质量控制

介绍了气泡混合轻质土的制备原理,分析了影响气泡混合轻质土强度的因素,提出了提高气泡混合轻质土强度的途径,指出气泡混合轻质土是一种利废、环保、节能、低廉且轻质高强、不吸水、不燃性的新型建筑节能材料。     

改良盐渍土路基耐久性试验研究

对石灰、二灰(石灰、粉煤灰)和三灰(石灰、粉煤灰和水泥)改良盐渍土路基耐久性进行试验研究,通过干湿循环试验和冻融循环试验,分析了不同配比改良盐渍土干湿循环后强度降低率、吸水率及质量损失。试验结果表明石灰掺量适当、粉煤灰和石灰掺量比例为2∶1时,二灰改良盐渍土能达到与三灰改良盐渍土相当的耐久性能。     

单螺杆泵技术在气泡混合轻质土泵送中的应用研究

单螺杆泵具有能输送含固体颗粒的液体等优点,符合气泡混合轻质土的泵送工艺要求。根据单螺杆泵有关资料,针对其泵送的特殊工艺,对单螺杆泵的特殊性能、材质和参数等进行详细地设计。结果表明,所研制的单螺杆泵输送气泡混合轻质土后,其气泡在泵送过程中几乎没有损失,从而确保了施工质量,降低了施工成本,也对气泡混合轻质土技术的推广应用具有重大意义。     

气泡混合轻质土在路基加宽中的应用

主要讨论轻质材料中的气泡混合轻质土在高等级公路路基加宽中的应用技术,分析了气泡混合轻质土的特点及制作方法,以广东省某高速公路路基加宽工程为例,介绍了气泡混合轻质土路基加宽段软基的处理和加宽段施工工艺。     

南京市马汊河膨胀土变形特性研究

膨胀土反复的胀缩变形及裂隙的发展,是膨胀土边坡失稳的先决条件。在日晒雨淋的作用下,膨胀土干湿交替,大气影响深度范围下的膨胀土反复胀缩变形,通过对室内试验,通过干湿循环试验模拟膨胀土在自然环境的特性,研究表明:随着干湿循环次数的增多,膨胀土的相对膨胀率逐渐减小,绝对膨胀率增大,浸水后的最终膨胀率趋于稳定,干湿循环过程中,膨胀后试样高度增加,裂隙增多,边缘土粒首先发生破坏,后向中间发展,直至裂隙贯通。     

高弯拉强度水泥混凝土早期干缩变形性能研究

主要研究了水泥用量、胶凝材料类型、引气量、砂率等因素对混凝土干缩变形的影响。混凝土试件尺寸采用100 mm×100 mm×515mm,试验在控温控湿箱内进行,通过控温控湿箱的自动调节功能,设定目标温度和湿度过程,湿度按要求自动调节,利用千分表观察试件干湿变形值。湿度变化过程如下:从当前湿度用30 min升到相对湿度99%,恒定180 min,读取初值;用30 min降低湿度到10%,恒定180 min,读取终值;再用30 min升高湿度到99%,恒定180 min,读取初值,如此进行3个循环。试验结果表明:随水泥用量的增加,混凝土早期干缩变形增大;单掺硅灰的混凝土早期干湿变形大,单掺粉煤灰和混掺硅灰与粉煤灰的混凝土差别不大;3 d龄期的混凝土含气量越大,干湿变形也越大;28 d龄期以后,在含气量小于6.8%的情况下,干湿变形随含气量的增加而减小,而当含气量达到10%,干湿变形又呈现增大的趋势。     

气泡混合轻质土在台背回填中的应用

介绍了气泡混合轻质土在平兴高速公路台背回填中的应用,阐述了气泡混合轻质土的主要性能、施工工艺及质量控制,分析了其经济效益和社会效益。其应用于台背回填,可降低填土荷载、减少地基附加应力,有效控制填料和地基沉降;强度较高的气泡混合轻质土材料缓解了桥台与路基结合部刚性突变;气泡混合轻质土用于填筑路基,可以减小路基占地面积。