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。     

原位纳米SiO2防护剂防水效果试验

我国北方地区冬季路面养护时大量使用融雪剂,由于路面表层抗渗透性能不足,路面结构耐久性会被破坏。按不同成分比例将正硅酸乙酯(TEOS)、乙醇和水配制成防护液,将其涂刷于试件表面,分析吸水率与防护液配合比的关系,并研究喷涂量、喷涂遍数对试件吸水率的影响,同时结合微观结构进行分析讨论,进一步揭示防护剂的作用机理。研究结果表明:各配合比防护液均能降低试件吸水率,降低率最高可达70%;相比于喷涂量,喷涂遍数对试件吸水率的影响更明显;喷涂完成后密封试件表面6h,试件吸水率降低比例最高。通过电子显微镜扫描以及能谱分析发现,防护剂可以在一定厚度范围内生成硅酸钙胶凝,加强表层结构密实度,有效提高混凝土结构的抗渗性能。     

透水性混凝土桩在黄泛区粉性土地基中的加固机理及效果研究

透水性混凝土桩兼顾高强度与透水性,应用在以粉土、粉质黏土为主的黄河冲击平原区能有效地加速土体固结,减少工后沉降。为了从机理上对透水性混凝土桩应用于黄泛区平原地基处治的效果进行研究,基于室内模型试验,填料选用粉质黏土并分层进行注水、静置,确保其完全饱和,透水性混凝土桩体选择3种不同的空隙率,采用快速荷载法分级加载,对透水性混凝土桩复合地基承载特性及桩周土孔隙水压力消散规律进行了研究。得出如下结论:透水性混凝土桩能显著提高复合地基承载力,提高幅度在80%以上;加载过程中桩周土体的超静孔压得到了迅速的消散,桩周土体强度较原始强度提高了60%左右,且影响区域的半径在2.5倍桩径以上。