固废基硫铝酸盐水泥固化低液限粉土的试验研究

为探究固废基硫铝酸盐水泥对低液限粉土的固化规律和效果,开展无侧限抗压强度、劈裂强度、CBR、XRD、TGA和SEM等试验,研究复掺不同比例硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的固化剂对固化土力学性能的影响及其微观机理。研究结果表明:相对于普通硅酸盐水泥,固废基硫铝酸盐水泥水化产物中钙矾石含量较高,水化硅酸钙含量较少。单掺掺量为6%的固废基硫铝酸盐水泥固化土,其无侧限抗压强度前期增长较快,后期增长相对缓慢,28 d强度可以达到0.83 MPa;确定胶凝材料掺量为6%,将固废基硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥进行复掺时,随普通硅酸盐水泥占胶凝材料比例的增加,固化土抗压强度和劈裂强度逐渐提高,膨胀量逐渐降低。当普通硅酸盐水泥比例由60%上升到70%时,固化土强度提高最为显著,两种水泥的互补性发挥得最好,CBR可达235%,28 d强度可达2.25 MPa。     

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。     

过湿土固化处理公路路堤试验研究

过湿土含水量过高,承载力低,难以压实和控制,无法直接用作路基填料,需要掺加固化剂进行土性改良。介绍用复合矿渣固化剂和石灰固化过湿土,其压实特性、抗压强度及CBR的试验结果:复合矿渣固化剂总体性能比石灰优越,尤其在CBR方面。     

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。     

水泥粉煤灰改良南方红黏土的试验研究

以南方红黏土为研究对象,研究水泥粉煤灰固化土的物理力学特性。为找出水泥粉煤灰改良红黏土的混合比,选择普通硅酸盐水泥P·O42.5(PC)、粉煤灰(阳西电厂F类Ⅱ级)为胶凝材料、CTD溶液为RSM固化剂,通过单掺与复掺的方式,分析了不同混合比下固化土的塑性指数、最大干密度及抗剪强度。结果表明,复掺10%混合料(4%PC+6%FA),1∶200 CTD溶液改良的固化土强度是同比例下单掺PC、FA固化土强度的1.2倍,且比原土强度高84.4 k Pa;土的抗剪强度增加最为明显,能有效改善水泥粉煤灰固化土强度。     

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。     

盾构泥浆絮凝-固化联合作用试验研究及宏细观探析

为解决目前盾构泥浆（经泥砂分离）资源化利用率低的问题，开展絮凝-压滤-固化试验和絮凝-固化试验，进行泥浆脱水性能、流动度、固化体无侧限抗压强度等宏观性能测试和SEM（scanning electron microscopy）、CT（computed tomography）扫描等细观性能测试，探究絮凝-固化联合作用下盾构泥浆高效建材化利用和流动化填料利用的可行性。研究结果表明： 1）絮凝-压滤-固化试验中，采用絮凝-固化剂处理的泥浆脱水速率最快，说明固化作用对泥浆脱水性能有促进作用； 2）高压挤压下硅酸盐水泥基絮凝-固化体可大幅脱出水分，固化体3 d无侧限抗压强度达2 MPa左右，具有建材化应用的潜力； 3）絮凝-固化试验中，采用硫铝酸盐水泥基絮凝-固化剂处理后的泥浆流动度在20~30 cm，3 d无侧限抗压强度最高可达130 kPa以上，具有流动化填料应用的潜力； 4）细观形貌测试结果表明，絮凝-固化剂的絮凝作用与固化作用可相互促进，提高固化体的强度。     

膨胀土固化及其力学性能试验研究

针对现有膨胀土处治利用问题,采用固化材料对云南蒙自地区的膨胀土开展固化处治,并研究其力学性能。以CBR为固化性能力学分析指标,通过室内试验,对比了6种固化材料(水泥、石灰和4种新型固化剂)的固化效果,筛选出最佳固化材料;基于最佳固化材料,在93%和96%2种压实度和最佳含水率、最佳含水率+2%、最佳含水率-2%3种含水率工况下,探究配合比、养生龄期和浸水对膨胀土力学性能的影响。结果表明,纤维复合固化剂对膨胀土固化处治效果最佳,掺配比例宜选取为5%,养生龄期不可低于3 d,且需避免水分侵入。     

应用NS-SL型土壤固化剂固化淤泥的路用性能试验研究

为合理解决我国沿海地区沉淤废土的堆积和工业废渣的处理问题,文中试验秉持可持续发展理念,采用NS-SL型土壤固化剂,对杭州市典型淤泥质黏土进行固化处理;对比传统P.O 42.5普通硅酸盐水泥固化效果,测试其路用性能。结果表明,NS-SL型复合固化土具有较好的强度特性,其28d无侧限抗压强度较传统水泥固化土强度提升79.7%;同时,NS-SL型复合固化土也具有较好的水稳定性和抗冻性能。研究表明,NS-SL型土壤固化剂适合应用于滨海地区的道路路基工程。     

海相淤泥水泥土搅拌桩固化剂室内测试研究

针对普通硅酸盐水泥在海相淤泥质软土中很难形成完整的搅拌桩的工程问题，基于水泥基材料，研制适用于海相淤泥质软土水泥土搅拌桩的混合固化剂。混合固化剂是一种由水泥、专用固化料、生石膏及其他外加剂组成的固化材料。取A、B两个工点的海相淤泥质软土样，选取A、B两组软土试样进行室内固化软土试块测试试验。结果表明：相同掺灰比条件下，混合固化剂固化软土试块的无侧限抗压强度要明显优于纯水泥固化剂。生石膏掺量对于提高软土固化试块无侧限抗压强度有重要的影响。对于A组软土样，生石膏掺量在改善固化土试块强度性质方面存在一个最优掺量，建议为混合固化料的4%。对于B组土样，固化土试块无侧限抗压强度随着生石膏掺量呈增加的趋势。电镜扫描显示：相同龄期的混合固化剂软土试块比纯水泥固化剂试块能够形成更多的C-A-S-H和AFt水化产物，能够形成更致密的空间网状骨架结构，形成强度更高的固化土。     

土壤固化剂在天津空客A320工程道路中的应用研究

该文介绍了土壤固化剂在道路工程予以应用的一例试验研究。通过室内无侧限抗压强度、CBR承载比、回弹模量试验,为天津空客A320配套工程公路建设使用土壤固化剂处理路基确定了施工方案和保证施工质量的控制指标。其结果是:现场土添加4%石灰和土壤固化剂的无机稳定土做路床处理时,当压实度大于90.0%,其抗压强度可大于0.80MPa。现场土添加2%水泥、3%石灰和土壤固化剂做底基层无机稳定土时,压实度达到95.5%以上,则无侧限抗压强度可满足1.5MPa的要求。现场土添加3%水泥、3%石灰和土壤固化剂做公路基层无机稳定土时,无侧限抗压强度若要达到2.5MPa,压实度必须控制在97.6%以上。试验总结出的无侧限抗压强度与压实度的关系曲线,为道路建设质量控制提供了参考值。     

工业废弃木质素固化改良粉土路基技术与应用研究

为研究工业废弃木质素改良粉土路基技术的可行性,通过室内无侧限抗压强度、水稳性和干湿循环试验,分析掺量（质量分数）、龄期等因素对木质素改良粉土力学特性和耐久性的影响,并与石灰改良进行对比;基于微观分析结果,阐明木质素改良土体的机理;同时开展木质素改良粉土路基填料现场试验,对改良路基土进行加州承载比、回弹弯沉值、轻型动力触探等路用性能测试和环境影响评价。研究结果表明：木质素可有效提高粉土的抗压强度和耐久性,其改良粉土的最优掺量为12%,28 d龄期养护12%掺量试样的水稳系数为0.52,经历4次干湿循环后,质量损失率低于20%,木质素改良粉土的耐久性能显著优于石灰土;木质素与粉土主要发生了水解反应、质子化反应和静电引力作用,最终形成致密稳定的土体结构;15 d龄期养护后,12%掺量木质素改良路基粉土的路用性能指标均优于8%掺量生石灰土,回弹弯沉值在1 mm以内,贯入阻力随养护龄期和贯入深度的变化可表征改良路基土的强度特征;木质素改良路基粉土的土壤质量符合二级标准,论证了木质素固化改良粉土路基技术的可行性和环境友好性。     

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。     

水泥稳定钢渣碎石基层材料路用性能研究

通过室内浸水膨胀率试验、CBR试验及无侧限抗压强度试验,设计了60 %钢渣掺量的水泥稳定钢渣碎石材料配合比,对比研究了水泥稳定钢渣碎石与水泥稳定碎石路用性能。结果表明:粗型C级配钢渣碎石材料承载力和体积稳定性最好,4 %水泥掺量的稳定钢渣碎石抗压强度满足基层强度设计要求;水泥稳定钢渣碎石养生前期力学强度增长速率大于后期强度增长速率,室内标准养生试件抗压强度较现场养生试件强度提高了17 %,16 %;干缩观测时间≥28天,水泥稳定钢渣碎石干缩性基本消失;冲刷时间>60分钟,水泥稳定钢渣碎石累计冲刷量曲线减缓,质量损失显著减小。     

季冻区半刚性基层材料工程特性试验研究

以季冻区道路的半刚性基层为背景,对石灰稳定土和二灰稳定土的最佳干密度、无侧限抗压强度和冻胀量进行了研究。经过试验得出季冻区石灰稳定土基层中石灰剂量为14%~16%时强度相对较大,是抑制冻胀发育的最佳石灰剂量;影响二灰土强度的首要因素是二灰用量,季冻区二灰稳定土基层的合理二灰含量约为30%,二灰比1 2(石灰粉煤灰土=10 20 70)为季冻区二灰土最佳配合比,该配合比强度大,抑制冻胀发育效果较好。     

工业废钢渣在公路基层建设中的应用

工业废钢渣在国外利用率近100％，而我国只有国外的一半，且我国常用的石灰土、二灰土结合料普遍存在着早期强度增长慢等问题。通过工业废钢渣稳定土的试验研究，可以有效解决此类问题；同时，分析了工业废钢渣稳定土的强度形成机理，并对工业废钢渣稳定土和石灰稳定土的无侧限饱水抗压强度、水稳定性、冻融稳定性、低温收缩性和疲劳耐久性等路用性能进行了对比分析。结果表明，工业废钢渣稳定土可以改善路面基层使用品质，延长使用寿命，具有较好的经济和社会效益，是一种性能优良的半刚性混合料，适宜做高等级公路的半刚性基层。     

外掺材料对水泥土强度及渗透性能影响的研究

由于水泥土的经济性及易操作性,其在工程中已经被广泛使用。该文考虑在水泥土中加入聚丙烯纤维及粉煤灰两种外掺材料,研究其对水泥土的抗压和抗渗性能的影响。通过几组室内实验,测定加入外掺材料后水泥土的抗压强度和渗透系数;并在实验基础上给予理论分析和总结。     

路邦EN-1固化剂稳定土路用性能试验研究

针对黑龙江省齐齐哈尔地区讷河一带砂石材料匮乏这一问题,采用粘土作为基层材料,用美国路邦EN-1固化剂进行加固,并对加固土的路用性能进行对比研究。在分析原材料物理性质基础上,对石灰剂量为3%~9%范围内不同配比的石灰粘土和掺入0.018%路邦EN-1的石灰粘土进行无侧限抗压强度试验,根据强度变化规律确定固化剂稳定土的最佳石灰用量为5%。在此基础上对5%石灰稳定土、9%石灰稳定土和5%石灰固化剂稳定土进行水稳定性试验、抗冻性试验、干缩和温缩试验,计算出干缩抗裂系数和温缩抗裂系数,并利用干缩抗裂系数和温缩抗裂系数对上述3种材料进行了抗裂性能评价。研究结果表明:5%石灰固化剂稳定土的稳定性和疲劳抗裂性能明显优于5%石灰稳定土和9%石灰稳定土,可以用作寒区道路基层材料。     

新型固化云母片岩稳定土路基填料特性研究

依托枣阳至潜江高速公路路基工程,研发一种铁矿废石渣、粉煤灰和生石灰按一定比例掺配的新型固化剂,对不同含水率的强风化云母片岩路基填料进行固化;测试固化后云母片岩稳定土无侧限抗压强度、黏聚力、内摩擦角及承载比变化情况。结果表明：随新型固化剂掺量增加,无侧限抗压强度得到提高,黏聚力呈上凸型抛物线变化,内摩擦角小幅增加,承载比得到增强;建立固化稳定土无侧限抗压强度、黏聚力及内摩擦角随初始含水率和固化剂掺量变化的数学模型,固化后的强风化云母片岩稳定土路基填料能满足高速公路路堤填料填筑性能要求。     

水泥稳定碎石基层级配研究

水泥稳定碎石基层作为一种良好的半刚性基层材料,在我国高等级公路上得到广泛运用。参考SMA级配的设计思想,分析了5种不同级配水泥稳定碎石的结构,并进行无侧限抗压强度试验。试验结果表明在水泥用量相同的前提下,骨架密实结构的水泥稳定碎石具有较高的强度。改变水泥稳定级配碎石的结构类型即由传统的悬浮密实结构转变成骨架密实结构,可改善半刚性基层材料的力学性能。