钻孔灌注桩泥浆的固化处理及其在路基填筑中的工程应用

针对高含水率泥浆进行就地固化处理作为路基填料,通过一系列技术改良措施,使废弃土方转化为具有一定强度和渗透性的路基填方材料,并对改良后的泥浆进行一系列的固化特性研究。研究发现:水泥对于泥浆的固化效果优于生石灰;引进ALLU就地固化系统对泥浆池中泥浆有很好的处理效果;现场固化后泥浆的最优含水率增大,而最大干密度减小,并且随着闷料天数的增加,最优含水量呈现减小的趋势,最大干密度呈现增大的趋势。     

闷料时间及掺料次序对固化土路基无侧限抗压强度的影响研究

本文以宁波市软土地区工程渣土泥浆脱水后形成的含水率为30%左右的细粒土为原材料,采用几种常见固化剂(水泥、石灰、粉煤灰)对其进行固化,分析了闷料时间及固化剂掺料次序对固化土的7天无侧限抗压强度的影响,并分析其强度形成机理。结果表明,未经闷料的固化土7天无侧限抗压强度高于闷料后击实的固化土强度;当先掺水泥或不掺加水泥时,1～7h的闷料时间不会对固化土的7天无侧限抗压强度造成明显影响;后掺水泥时,存在最优闷料时间,使得固化土7天无侧限抗压强度达到最高,且闷料时间过长或过短都会对强度造成不利影响。研究结果可为软土地区渣土泥浆资源化再生利用作为固化改良土路基施工方法的选择提供参考。     

无机结合料-废弃泥浆复合胶结材料配合比及作用机制

针对盾构泥浆特有的胶结性能,采用Box-Behnken 响应面法,利用泥水盾构泥浆与水泥、粉煤灰2 种无机结合料掺配制备同步砂浆胶结材料的配合比进行研究,确定最佳配合比。通过XRD 和SEM 对无机结合料-盾构废弃泥浆复合胶结材料硬化机制分析结果表明,盾构废弃泥浆特有的微观结构加速了无机结合料水化硬化反应,提高了净浆强度,所提出的无机结合料-盾构废弃泥浆复合材料可作为类似工程泥水盾构同步砂浆的胶结材料。     

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。     

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。     

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。     

无机药剂对工程废浆药剂真空预压的影响

针对温州某工程施工过程中产生的高含水率废弃泥浆,预添加不同种类与掺量的无机化学药剂,使泥浆与药剂充分发生化学反应,然后进行了20组废浆的真空预压模型试验,试验中对废浆排水量、含水率、液塑限、颗粒组成、十字板剪切强度和微观结构进行了测试,研究不同无机药剂对工程废弃泥浆药剂真空预压效果的影响。研究结果表明：药剂预调理可以将泥浆中细小颗粒聚集成粒径较大的颗粒体,具有改善泥浆渗透性和加快排水速率的作用,达到相同排水量时所需时间比不加药剂要减少近1/2;药剂真空预压处理可以将泥浆含水率由180%降低至50%~60%,且加入药剂能提高成泥浆土的液塑限,大幅度提高土体强度,处理后其十字板剪切强度可达30~50 kPa;由扫描电镜微观结构图像分析可知,与添加单一药剂相比,预添加混合药剂的泥浆真空排水后土颗粒团聚现象显著,排列更加紧密,孔隙更小,整体性更好,十字板剪切强度也印证了这一点;根据药剂对废浆特性影响的特点,从理论上对药剂真空预压机理进行了解释,认为药剂真空预压处理废浆中包含"黏塑性流体颗粒聚并"和"黏塑性流体固化"2种作用机理;可见采用适当掺入比例的多种无机药剂组合对废弃泥浆进行药剂真空预压处理能够获得较好的处理效果。     

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...     

掺磷尾矿粉的海淤固化土路堤最佳含水率研究

为了明确海淤含水率对固化土路堤的密度和强度的影响,确定最佳的固化时间,采用2因素(水泥添加量和磷尾矿掺量)5水平均匀试验确定了不同的配比.利用击实试验和无侧限抗压强度试验,参考水泥混凝土流动性试验方法,研究海淤固化土路堤的最佳固化含水率,在试验和理论的基础上提出最佳固化含水率的计算式,并探讨了其影响因素.     

废弃泥浆在盾构壁后注浆中的应用

在泥水盾构施工过程中不可避免地会产生大量的废弃泥浆,处理泥浆一是需要较高的资金投入,二是可能会对环境造成严重污染。利用废弃泥浆配制壁后注浆砂浆,利用盾构弃浆代替砂浆中的膨润土和水,研究弃浆对壁后注浆砂浆工程性能的影响。结果表明:1)相对体积质量为1.16、黏度为22 s的泥浆配制壁后注浆材料可得到较好的流动性和稠度,并且泌水率优于原配比;2)相对体积质量为1.27、黏度为24 s的泥浆会明显降低砂浆的流动度,对砂浆可泵送能力有一定的影响;3)适当调整水胶比和泥浆相对体积质量,配制壁后注浆材料各方面性能均能达到壁后注浆材料的要求;4)废弃泥浆配制砂浆是一种既经济又环保的弃浆处理回收再利用的工艺工法。     

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。     

有机膨润土对水泥固化淤泥路用性能影响研究

为研究有机膨润土对水泥固化淤泥填筑道路路用性能的影响,选取不同掺量有机膨润土(DK)对3个地区淤泥进行水泥固化处理,通过劈裂试验、抗冲刷试验、冻融试验和干缩试验分析了有机膨润土对水泥固化淤泥的间接抗拉性能、耐水性能、抗冻融性能和抗收缩性能的影响；通过与普通固化剂固化淤泥的相关性能进行对比,评价掺入有机膨润土的固化剂对水泥固化淤泥填筑道路路用性能的影响.结果表明:水泥固化淤泥的间接抗拉性能、耐水性能、抗冻融性能随有机膨润土掺量的增加而显著提高.与普通的固化剂相比,掺入有机膨润土的新型CDK固化剂能够更显著地提高淤泥填筑道路的路用性能.     

吹填淤泥土的双掺固化和配比优化试验研究

为了研究水泥和氧化钙双掺固化改良吹填淤泥土的最优配比,该文基于正交试验开展了双掺固化土的改性分析,最后通过模糊综合评价法对各配比方案进行了量化优选。结果表明：(1)同等比例掺入条件下（掺入量1.0%～4.0%）,最优含水率与掺入量呈正线性相关,而最大干密度呈负线性相关;非同等比例下,规律不甚明显,但是相对水泥来说,氧化钙的减水效果要优于水泥的效果;(2)试样的无侧限抗压强度受水泥和氧化钙相对比例影响,等比例掺入时呈正相关,但总体上水泥在双掺固化土强度增长过程中起主要作用;(3)采用模糊综合评价法,综合考虑项目固化施工成本、抗压强度、击实特性等多种因素认为山东玉龙岛炼化项目吹填淤泥的最优配合比方案是采用2.0%水泥+1.5%氧化钙双固化,此时试样的最优含水率为23.3%,最大干密度为1.68 g/cm3,无侧限抗压强度为440 kPa。     

建筑弃土在道路工程中资源化利用关键技术

通过调研分析、理论计算、室内试验和工程应用等手段,形成软弱地基就地加固、弃土改良处理后作为道路路基或场地填料的成套设计、施工技术,解决城建项目中高含水量工程弃土难以利用、资源化推广困难的技术瓶颈,实现工程弃土就地综合利用、单个或多个项目土方平衡"零废弃",同时结合宁波西洪大桥试验段实施验证和跟踪观测情况,提出软土地区就地加固软弱地基及废弃淤泥质土(泥浆)固化后用于路基填料的技术和成套工艺,对软土地区弃土资源化利用、实现土方平衡具有广泛的推广价值.     

水泥掺量对冷再生混合料路用性能影响

以水泥作为改性添加剂,应用于乳化沥青冷再生混合料中,变化水泥在再生混合料中的添加量,以最大干密度即最佳含水率原则确定再生混合料中的最佳水泥掺量,并对再生混合料的路用性能进行相关试验。试验结果表明:随着水泥掺量的增加,最佳含水率、劈裂强度、动稳定度、低温抗裂性、水稳定性都随之增加,而弯拉应变逐渐降低,在乳化沥青掺量7%的情况下,建议水泥掺量为3%。     

纤维增强水泥稳定不同骨料性能试验研究

选用聚丙烯纤维和仿钢纤维作为水泥稳定碎石和再生骨料的外掺纤维,对聚丙烯纤维和仿钢纤维材料性能、天然碎石和再生骨料的性能进行比较,测试各混合料的最大干密度、最佳含水率;然后分析掺2种纤维水泥稳定碎石和再生骨料的强度和收缩性能,试验结果表明:纤维的掺量对混合料的最大干密度和最佳含水率影响不大,骨料的不同对混合料的最大干密度...     

废弃水泥混凝土路面板在路面基层中的再生利用

以现行交通行业规范为基础,通过与非再生集料的技术指标和水泥稳定基层混合料的路用性能对比,分析了废弃水泥混凝土路面板再生集料的技术指标,研究了水泥稳定再生集料的路用性能,铺筑了以水泥稳定再生集料为路面基层的试验段,并对再生集料的生产与使用提出了建议。研究结果表明,再生集料的技术指标能够满足规范的技术要求,水泥稳定再生集料具有良好的路用性能。无论在技术上还是实践上,废弃水泥混凝土路面板在半刚性基层中的再生利用都是可行的,从而为废弃路面水泥混凝土的重新利用开辟了有效途径。     

水泥砂浆固化土的工程特性研究

通过室内试验系统地对水泥砂浆固化土的工程特性进行研究,分析水泥砂浆固化土压缩特性、无侧限抗压强度、剪切强度、屈服应力等力学特性,以及随掺砂量、龄期、水泥掺入比、含水率以及砂料粒径等因素的变化规律。结果表明:掺入砂后可明显改善水泥土的抗压缩性能,水泥砂浆固化土强度比相应的水泥土高约20%,无侧限抗压强度与相应的屈服应力呈线性增长关系。     

水泥稳定废弃混凝土骨料基层的力学性能和收缩特性

通过对水泥稳定废弃混凝土骨料基层的试验研究,考察了水泥稳定废弃混凝土骨料基层的力学性能和收缩性能,结果表明,水泥稳定废弃混凝土骨料基层切实可行,不仅具有良好经济效应,更重要的是具有广阔的应用效果,其中抗压强度、抗拉强度、弹性模量略低于同剂量的水稳碎石,收缩性能略大于同剂量的水稳碎石,完全满足基层的要求。     

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。