大掺量矿渣微粉的碱激发机理研究

为了揭示大掺量矿渣碱激发机理,该文立足于三因素三水平正交设计同时结合宏微观性能测试和微结构分析,通过探究Ca(OH)₂、Na₂SiO₃、Na2_SO₄、CaSO₄以单掺、双掺形式得到不同类型的激发剂对混凝土初、终凝、孔溶液pH值、强度的影响,可得如下结论：(1)对复合胶凝材料硬化浆体强度影响程度为：激发剂类型>掺量>双掺比例;(2)双掺最佳掺量4%,最佳组合为Ca(OH)₂和Na₂SiO₃,最佳比例为5∶1;(3)激发剂作用下复合胶凝材料的初、终凝时间均缩短,孔溶液pH值均大于空白组,宏微观结果表明：龄期28 d时激发剂类型为Ca(OH)₂和Na2_SiO₃、掺量为4%、双掺比例为5∶1时硬化浆体的水化结晶相紧密程度最高。     

腐蚀环境下外加剂对混凝土耐久性的影响

为研究腐蚀环境下混凝土的抗压强度、抗折强度和抗侵蚀性能的演变规律。首先,以3%的Na₂SO₄和NaCl溶液模拟腐蚀环境,然后通过掺入不同含量的聚丙烯纤维分析混凝土在腐蚀环境下的性能变化。试验结果表明：(1)当聚丙烯纤维的掺量为0～3%时,混凝土的抗压强度和抗折强度逐渐增加,其最大抗压强度和抗折强度在Na₂SO₄和NaCl溶液中分别为50.2 MPa和48.3 MPa、6.2 MPa和5.8 MPa;而当聚丙烯纤维的掺量为3%～5%时,混凝土的抗压和抗折强度逐渐减小;(2)随着腐蚀时间的延长,聚丙烯纤维混凝土的抗压强度和抗折强度逐渐降低,在腐蚀14 d后,抗压强度和抗折强度在Na₂SO₄和NaCl溶液中分别为45.3 MPa和42.6 MPa、5.6 MPa和4.9 MPa;(3)距离表面30 mm处,不掺入纤维的混凝土的SO₄^2-浓度为1.4%,Cl^-浓度1.6%;而掺入3%聚丙烯纤维的混凝...     

偏高岭土对水泥土强度影响的试验研究

为了解偏高岭土对水泥土强度的影响,通过室内无侧限抗压强度试验,对不同偏高岭土掺量、不同龄期条件下的水泥土强度进行了测试。结果表明:当水泥掺量一定时,随着偏高岭土掺量的增加,水泥土抗压强度均有不同程度的增长;当偏高岭土掺量为3%时,水泥土抗压强度增幅达到普通水泥土抗压强度的27%左右。同时,对偏高岭土在水泥土中的作用机理进行了分析。     

淤泥水泥土室内配合比试验及成桩效果分析

室内配合比试验是验证水泥固化软土效果的有效手段之一,现场试桩可以验证水泥搅拌桩施工工艺参数的合理性。以珠海市洪湾片区市政基础设施项目为依托,针对海相淤泥的性质,开展了不同水泥掺量的淤泥水泥土室内配合比试验、现场试桩及钻芯抗压强度检测工作。室内试验结果表明:淤泥水泥土无侧限抗压强度随着龄期增长而增长,0～7d强度增长速率较快,7d以后增长速率变缓,28d后仍继续增长;无侧限抗压强度随水泥掺量增加呈线性增长趋势,水泥固化淤泥效果较好。现场钻芯检测结果表明:RQD值均大于75%,成桩完整性较好;20%水泥掺入量的水泥搅拌桩90d龄期芯样无侧限抗压强度满足设计要求。现场钻芯检测无侧限抗压强度可取室内同龄期试验值的60%,研究成果可为类似工程提供参考。     

碱激发水泥粉煤灰体系对再生沥青混合料性能的影响

设定不同配合比的再生沥青混合料(RAP)和水泥粉煤灰掺量,通过标准击实试验、无侧限抗压强度、水稳定性和SEM测试,研究了碱激发水泥粉煤灰体系对RAP混合料的性能影响。结果表明:RAP中沥青与稳定土质量比(A/S)为3/5时,最大干密度和最佳含水量随着粉煤灰与水泥掺量的增大而增大。在使用的材料体系中,A/S=3/5,掺1.1%NaOH、6%水泥、6%粉煤灰、用水量7.4%时,再生沥青混合料的性能最好。试件浸水后抗压强度普遍降低,但与干燥试件变化趋势一致。SEM测试表明:NaOH能够激发混合料中粉煤灰的潜在活性,与Ca(OH)_2以及熟料水化生成的C-S-H凝胶发生了二次火山灰反应,促进了混合料抗压强度的提高。     

聚丙烯纤维水泥土抗压强度及干湿循环耐久性能试验研究

为增强水泥土受力性能,充分利用纤维的加筋作用,基于试验探究了水泥土掺量、聚丙烯纤维掺量及长度对水泥土无侧限抗压强度的影响规律,聚丙烯纤维掺量对水泥土干湿循环耐久性能的影响。结果表明:试验中聚丙烯纤维掺量0～0.3%、纤维长度3～12mm范围内,随着聚丙烯纤维掺量及长度的增加,水泥土掺量的提高,水泥土无侧限抗压强度增大;随着聚丙烯纤维掺量的增加,干湿循环作用后水泥土质量损失、强度损失均下降,水泥土抵抗干湿循环性能增强。     

冻融循环对水泥土力学性能的影响

抗冻性差是水泥土的一个最重要的缺陷,长期以来如何将水泥土应用于北方寒区一直是工程实践面临的一个重大课题。通过室内的水泥土无侧限抗压强度试验,探讨了水泥掺量和冻融循环对水泥土无侧限抗压强度的影响规律。试验研究表明:在冻融循环条件下,水泥土的无侧限抗压强度呈现近似于直线增长的趋势。当水泥掺量达到25%时,经过冻融循环后的水泥土的无侧限抗压强度损失率也达到了48.04%,不能满足工程上冻融循环后强度衰减小于25%的要求。所以,在实际工程中,必须要采取其他的措施来减少水泥土的冻融损失。同时对冻融前后水泥土的无侧限抗压强度按照线性进行拟合,拟合的效果较好。     

水泥土无侧限抗压强度试验分析

通过室内重塑土试样无侧限抗压强度试验,探讨在不同水泥标号、不同水泥掺量、不同龄期、不同软土条件下水泥土无侧限抗压强度发展规律。试验结果表明:龄期对水泥土无侧限抗压强度的提高比水泥掺量的影响更明显;425普通硅酸盐水泥对软土无侧限抗压强度的改善效果由好到差依次为粘土、淤泥质粘土、淤泥。325矿渣硅酸盐水泥对于淤泥土地基处理效果明显好于425普通硅酸盐水泥。以武汉某道路工程为依托,通过室内正交试验,考虑水泥土无侧限抗压强度的相关因素,找出影响粘土、淤泥质粘土、淤泥强度的主要影响因素,以便在工程中尽可能获得最好的软土加固效果。     

不同掺量的粉煤灰对水泥土力学性能的影响

为了研究粉煤灰掺量对水泥土强度的影响,对4组不同掺量的粉煤灰进行了无侧限抗压强度试验,并在水泥掺量和粉煤灰掺量均为9%的试样中掺入不同粒径的天然鹅卵石和破碎花岗岩,分析掺粉煤灰水泥土与砾石的联合作用。结果表明:随着粉煤灰掺量增大,无侧限抗压强度增大;当粉煤灰掺量高于水泥掺量,强度增长不明显;掺砾试样抗压强度大于未掺砾试样强度,且掺入天然鹅卵石试样比掺人工破碎灰岩强度低。     

多尺度纤维加筋水泥土抗压性能试验研究

为研究玄武岩纤维和粗、细聚丙烯纤维加筋水泥土抗压性能,本研究通过无侧限抗压强度试验,对浸水条件下不同土质、水泥掺量、纤维种类、纤维掺量、纤维长度以及纤维组合方式试件抗压性能进行了研究。结果表明:水泥能够一定程度提高土体无侧限抗压强度,但水泥土试样应力应变曲线峰后下降较快,呈脆性破坏特征;掺入纤维能继续提高水泥土无侧限抗压强度,有效改善水泥土脆性破坏模式并提高水泥土抗开裂性能;玄武岩纤维分散性不良,而粗、细聚丙烯纤维分散性较好,适用于纤维加筋水泥土;纤维掺量和纤维长度对纤维加筋水泥土抗压性能有较大影响,随着纤维掺量的增加,无侧限抗压强度总体呈现先增大后减小规律;对于不同土质和不同纤维种类,纤维长度对纤维加筋水泥土无侧限抗压强度的影响不一。细聚丙烯纤维理想长度和掺量为12 mm和0.8%,粗聚丙烯纤维理想长度和掺量为38 mm和0.8%。相较于单种纤维加筋,粗细聚丙烯纤维混掺加筋对水泥土抗压强度的增强与脆性破坏模式的改善效果更好,粗细混掺聚丙烯纤维加筋水泥土理想组合为38 mm长粗聚丙烯纤维(掺量为0.3%)+12 mm长细聚丙烯纤维(掺量为0.3%)。     

硅粉改善水泥固化土强度特性的试验研究

以内蒙古河套灌区粉质黏土为研究对象,在水泥掺量一定的情况下,将硅粉作为水泥土的外掺剂,单掺硅粉含量从1%～5%进行试样重量对比及无侧限抗压强度试验,研究了硅粉对水泥土重量的影响及对水泥土无侧限抗压强度的变化规律,并且探讨分析了硅粉在水泥固化土中的作用机理,得出一些重要结论,为实际工程的应用提供科学依据。     

水泥土挤密桩复合地基桩身材料水泥掺量试验研究

结合一铁路客运专线湿陷性黄土水泥土挤密桩复合地基处理,试验设计了6%,8%,10%三种水泥掺量,经过浸水、不浸水两种条件,从龄期7,14,28,90天分别研究不同配合比水泥土的物理力学性能.通过分析,得到了桩体材料的物理性能及其与龄期的关系等技术指标,确定了适合水泥土挤密桩桩身材料的最佳水泥掺量为8%.     

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥基双液注浆料性能的影响

采用粉煤灰、矿粉和硅灰分别取代硫铝酸盐水泥基双液注浆料,对比分析了它们对注浆料的凝结时间和抗压强度的影响。试验结果表明:按0%、10%、20%、30%的质量比例分别取代注浆料时,随着取代量的增加,初凝时间缩短,终凝时间延长;在掺量小于10%时,掺加矿粉可以增大硫铝酸盐水泥基双液注浆料的抗压强度,掺量大于10%时,掺加矿粉会减小抗压强度,对于粉煤灰和硅灰,除粉煤灰在掺量小于10%时可以略微增大1d抗压强度以外,其余掺量均使抗压强度减小,这对矿物掺合料在硫铝酸盐水泥基双液注浆材料中的应用具有一定的参考价值。     

冻融条件下水泥土及掺粉煤灰水泥土的强度特性

季节性冻土在中国分布广泛,在强烈的冻融循环作用下,路基易出现翻浆冒泥、沉陷和强度弱化等现象。在路基土中掺入粉煤灰和水泥是一种有效的改良措施,为探讨冻融循环条件下水泥土和掺粉煤灰水泥土的强度特性,对水泥土进行冻融循环和无侧限抗压强度试验,研究了水泥掺量、粉煤灰掺量、龄期和冻融循环次数对水泥土无侧限抗压强度的影响。     

水泥土搅拌桩力学特性室内试验研究

以福州江阴港铁路支线软土地基处理工程为依托,通过正交设计方法系统地进行室内试验研究,得到了水泥掺量、水泥土养护龄期和水泥土养护围压这三个因素与水泥土单轴抗压强度和弹性模量的关系。将各因素显著性指标与显著性临界值F0.01、F0.05和F0.1进行比较可知,水泥掺量和水泥土养护龄期对水泥土的抗压强度和弹性模量均有显著的影响,而水泥土养护围压的影响则不显著。     

纳米SiO2和PVA纤维协同增强混凝土力学性能

为研究纳米SiO₂和PVA纤维对混凝土力学性能的影响,通过工作性试验和抗压试验,测得了混凝土拌和物的坍落度以及硬化混凝土的抗压强度和弹性模量。结果表明:在一定掺量范围内,纳米SiO₂和PVA纤维的掺入对混凝土的流动性和力学性能均有较大影响;随着纳米SiO₂掺量的增加,混凝土拌和物的坍落度逐渐降低,抗压强度和弹性模量均先增大后减小,在纳米SiO₂掺量为5%时达到最大值;随着PVA纤维体积掺量的增加,掺纳米SiO₂混凝土的坍落度逐渐降低,抗压强度和弹性模量也呈现先增大后减小的趋势,在PVA纤维体积掺量分别为1.5%和1.0%时达到最大值。纳米SiO₂提高了混凝土的抗压强度和弹性模量,PVA纤维提高了纳米混凝土的抗压强度,但降低了纳米混凝土的弹性模量。     

稻秸秆加筋水泥土空心砌块边坡生态防护技术研究

在普通混凝土空心砌块护坡的基础上,提出了一种以稻秸秆、工程开挖后的废弃土、少量水泥为原料制成的空心砌块对边坡进行表层防护的方法,使其既具有混凝土空心砌块抗冲刷能力强、施工简单的优点,又能克服其资源消耗大、工程造价高的弊端。采用无侧限抗压强度试验,探讨了在不同稻秸秆掺量、不同稻秸秆长度、不同水泥掺量以及不同养护龄期条件下,稻秸秆加筋水泥土及其空心砌块的抗压强度发展规律及其耐久性能。在此基础上通过对比分析裸坡、稻秸秆加筋水泥土空心砌块、三维土工网3种防护形式下的花岗岩残积土边坡强降雨冲刷试验以及室外空心砌块植草试验,验证稻秸秆加筋水泥土空心砌块的实际防护效果。最后对稻秸秆加筋水泥土空心砌块护坡的经济性与适用性进行了分析讨论。研究结果表明:稻秸秆加筋水泥土空心砌块的强度和耐久性能能够满足工程实际应用要求,其每平方米造价比普通混凝土空心砌块减少40%左右,经济效益十分显著,具有良好的应用和推广价值。其中稻秸秆加筋水泥土空心砌块最经济合理配比为稻秸秆掺量0. 25%、稻秸秆长度15 mm、水泥掺量15%。     

水泥深层搅拌桩室内配合比试验研究

通过对水泥土室内配合比的一系列试验,探讨了不同水泥类型、不同水泥掺入量、不同龄期对水泥土无侧限抗压强度的影响,得出不同因素对强度的影响规律,回归分析得到强度与水泥掺入量、龄期的相关关系。     

粉煤灰和矿粉对高抗硫混凝土耐久性能影响研究

通过进行高抗硫水泥混凝土的耐久性试验,分析粉煤灰和矿粉的掺量及种类对混凝土抗硫酸盐腐蚀和抗渗性能的影响。研究表明,高抗硫水泥混凝土的抗硫酸盐性能均优于相同配合比的普通混凝土,强度提升幅度约为7%。粉煤灰的存在会明显改善混凝土的耐久性和抗渗性,而矿粉对混凝土耐久性和抗渗性的影响结果主要与矿渣的种类有关。     

稻壳灰纤维水泥改性盐渍土的力学性能研究与机理分析

为研究稻壳灰与聚丙烯纤维对使用水泥进行盐渍土加固方法的改良效果,制备水泥掺量为10%、纤维掺量为0.3%、纤维长度为12 mm、稻壳灰掺量为20%的稻壳灰纤维水泥加固盐渍土。对稻壳灰纤维水泥加固盐渍土的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度、CBR等力学性能进行了系统的试验,同时基于XRD与化学式分析探究了稻壳灰在水泥加固盐渍土中的改良机理。结果表明掺入稻壳灰与聚丙烯纤维的水泥改性盐渍土的力学性能要优于水泥盐渍土,60 d的无侧限抗压强度提高了31.9%、劈裂抗拉强度提高了49.1%,CBR值提高了16.52,通过XRD和化学式分析认为稻壳灰的掺入抑制了导致水泥加固盐渍土强度下降的Friedel盐的生成,并降低使水泥加固盐渍土膨胀的钙矾石(AFT)和钙硅石(CaSiO₃)的浓度,生成了具有组成水泥骨架的水化硅酸钙,从而提高水泥土的力学性能。