黄土区公路挤密桩复合地基桩体材料改良试验研究

通过室内试验,得到了粘质与砂质两类黄土在3%、5%、7%的水泥掺量时的界限含水率、最优含水率及最大干密度、不同龄期无侧限抗压强度等物理力学指标,以及水稳定性,并与10%石灰掺量时进行对比,得到了代替灰土挤密桩的水泥土挤密桩最佳的水泥掺量。试验结果表明:随着水泥掺量的增加,粘质改良黄土液限和塑性均有所增加,而塑性指数有所降低,砂质改良黄土随着水泥掺量的增加,液限和塑性指数降低,塑限有所提高;粘质改良黄土最优含水率随着水泥掺量的增加而增加,而最大干密度呈现降低的趋势;水泥改良黄土在3d龄期时的无侧限抗压强度已经远大于掺量为10%的石灰改良土。从经济及安全的角度考虑,建议采用掺量为水泥5%的水泥土挤密桩代替掺量为10%的灰土挤密桩。     

石灰改良红黏土试验研究

针对红黏土液限高、塑性指数高的特点、收缩变形大、含水率高,文章采用不同掺量的石灰对红黏土进行改良,并设计界限含水率试验、击实试验及加州承载比(CBR)试验,分析石灰改良红黏土物理力学性质的变化规律。结果表明:随着石灰掺量的增加,土体液限和塑性指数逐渐减小,塑限逐渐增加,当石灰掺量达到7%时,液限从55.3%下降到48.2%,塑限从29%增加到33.9%,塑性指数从26.3下降到14.3;最大干密度随着石灰掺量增加逐渐减小,承载比随着石灰掺量增加大幅度增加,石灰掺量达到7%时,最大干密度和承载比分别为1.65和34%,最终确定石灰的最佳掺量为7%。     

水玻璃和硫酸铝处理高液限土路基病害可行性试验研究

文章通过试验研究了水玻璃和硫酸铝处理高液限土路基病害的可行性,并取得了以下结果:采用水玻璃和硫酸铝对高液限黏土进行处理后,液限降低,塑限增大,塑性指数降低;与未经处理的土壤相比,改良后土壤的黏粒含量降低,而粉土和粗粒含量增加;改良土的绝对膨胀率和相对膨胀率均低于未处理土;在相同的干循环次数和湿循环次数下,改良土的粘聚力和内摩擦角分别为未处理土的1/2和1/3;经过三次干湿循环后,未处理土壤的承载比(CBR)不符合规范要求,但经过7d的养护和3次干湿循环后,改良土的CBR(含4%水玻璃溶液和0.4%硫酸铝)符合规范要求。     

粉煤灰改良膨胀土无侧限抗压强度影响研究

结合广东某一级新建高速公路工程项目S31标段的膨胀土,对在施工实际中采用的粉煤灰改良膨胀土进行无侧限抗压试验,研究粉煤灰掺量、养护龄期及试验室模拟下的干湿循环作用对改良土无侧限抗压强度的影响。研究结果表明,随着粉煤灰的掺量增加,改良土的无侧限抗压强度显著增加,且随着掺量加大,无侧限抗压强度增加效果减弱;改良土的无侧限抗压强度随着龄期的增长,先显著增长,后缓慢增长,随着干湿循环次数的增加而减小。     

SAP内养生混凝土试验研究

为了研究高吸水性树脂(SAP)对混凝土相关性能的影响,确定高速公路桥梁工程内养生混凝土的最佳SAP掺量,文章通过制备不同SAP掺量的混凝土拌和物及试件进行试验,研究了SAP掺量对混凝土坍落度、干缩率以及抗压强度的影响。研究结果表明:掺加SAP能有效降低混凝土拌和物的流动性;掺SAP内养生剂对混凝土干缩性影响较为显著,当SAP掺量为0.3%时,混凝土的干缩率相对较小;对于7d养护龄期的混凝土,SAP掺量变化对混凝土抗压强度的影响不显著;对于28d养护龄期的混凝土,掺加SAP会降低混凝土的抗压强度,当SAP掺量为0.2%时,混凝土抗压强度减小程度相对较低;根据现场桥梁结构后期监测数据,所浇筑内养生混凝土的后期强度及性能均能满足要求。     

冻融循环作用下改良路基填料损伤特性研究

为了使分散性土可直接作为路基填料,文章提出采用木质素磺酸钙改良分散性土并测定其物理力学性质,判定其工程适用性。主要结论如下:(1)随着木钙掺量的增加,土体的液限、塑限以及最优含水率均出现下降,土样的破坏模式逐渐过渡至塑性破坏;土体抗压强度先增大后减小,压缩系数先减小后增大;(2)随着土样养护龄期的延长,改性土的无侧限抗压强度也逐渐增大,压缩系数不断减小:(3)当木钙掺量为1%、养护时长为28 d时.改性土的土体结构稳定性较好,各项指标基本满足路基填料的要求。     

聚丙烯纤维加筋水泥土力学强度和耐久性试验研究

为提高水泥土力学强度和耐久性,选用聚丙烯纤维加筋水泥土的方法,基于室内力学强度试验和冻融循环试验,研究水泥掺量、纤维掺量及养生龄期对纤维加筋水泥土强度特性和耐久性的影响规律。结果表明,养生前28 d水泥土力学强度增长显著,水泥掺量增加1%.28 d抗压强度平均提高19.4%,回弹模量约提高19.3%:聚丙烯纤维掺量为0.3%的水泥土力学强度最大,28 d无侧限抗压强度较素水泥土提高约49.6%,回弹模量较素水泥土提高42.0%以上;室内标准养生环境下水泥土强度优于现场自然环境养生的水泥土;冻融循环前7次的聚丙烯纤维水泥土无侧限抗压强度降低显著,水泥掺量增加1%,冻融条件下纤维水泥土抗压强度提高21.5%以上。     

玄武岩纤维水泥土力学特性及水稳定性研究

为提高水泥土力学强度和水稳定性,文章选用玄武岩纤维加筋水泥土的方法,基于室内无侧限抗压强度试验和干湿循环试验,研究水泥掺量、纤维掺量及养生龄期对纤维加筋水泥土力学特性和水稳定性的影响规律。结果表明：养生前28 d水泥土无侧限抗压强度增长显著,水泥掺量每增加1%,7 d、28 d抗压强度分别平均提高20.9%、19.4%;玄武岩纤维掺量为0.3%的水泥土抗压强度最大,7 d、28 d抗压强度较素水泥土分别提高约50.6%、49.6%;干湿环境下,纤维水泥土养生前28 d的干湿残留强度比显著降低,水泥掺量对水泥土干湿残留强度比影响较小;随干湿次数增加,不同水泥掺量的水泥土干湿残留强度比降低速率相当,28 d的干湿残留强度降低速率较大。     

近海洪冲积低液限粉土路基物理改良试验研究

为解决近海洪冲积低液限粉土路基承载能力不足、稳定性差的问题,文章基于沿海高速公路工程实例,采用物理改良方法对现场两种不同土进行互相掺配,并对该掺配土样进行了液塑限及重型击实、加州承载比(CBR)实验研究。试验结果表明:通过对现场两种不同土按比例互相掺配,其密度、强度、抗变形能力得到提高;低液限粉土的CBR主要受孔隙比及饱和度的影响,浸水对CBR值影响不大;在不排水条件下,随着上覆压力的增大,低液限粉土的承载能力降低。因此,可通过掺配,改善低液限粉土的级配和塑性指数,有效提高低液限粉土的强度、抗变形能力和水稳定性。     

玄武岩纤维加筋水泥土的水稳定性试验研究

为保证水侵蚀环境下水泥土具有足够强度和稳定性,文章通过外掺玄武岩纤维的方式,基于室内试验研究了纤维掺量及长度对水泥土水稳定性的影响规律。研究表明,玄武岩纤维水泥土浸水1 d后抗压强度降低显著,养生前28 d内,增加养生龄期对浸水抗压强度和水稳系数提高效果显著,玄武岩纤维长度为9 mm时水泥土的力学强度和水稳定性最优,纤维掺量为0.3%时的水泥土浸水后的抗压强度最大,较素水泥土浸水抗压强度提高39.3%以上。     

强膨胀土边坡干湿循环条件下改良土力学特征试验研究

为分析强膨胀土边坡改良土体力学特征及渗透特性,文章针对百色高速公路强膨胀土边坡工程实际特点,提出采用改性剂物理改良方法提高土体力学稳定性,并基于改良土三轴剪切破坏试验及变水头渗流测试,探讨了改良土力学特征及渗透特性。结果表明：改良土抗剪切能力高于原状土,围压每增大100 kPa,改良土、原状土抗剪强度分别平均可增大11.6%、18.5%,改良土变形能力弱于原状土;干湿作用与土体剪切能力呈负相关,干湿循环次数愈多,土体延性变形较大,但变形差异集中在屈服剪切应力及剪切破坏阶段;各组试样中以掺量6%改良土抗剪效果最优,该掺量下改良土渗透系数最低,干湿效应不影响合理掺量,但可提升非合理掺量土体的渗透水平;围压增大,虽不改变干湿作用及改性剂掺量对渗透特性的影响,但可限制整体渗透水平。     

生石灰改良高液限黏土的无侧限抗压强度试验研究

为研究高液限土的化学改良效果,文章以广西宁明高液限黏土为对象,在分析基本工程特性的基础上,采用生石灰、二灰(生石灰+水泥)为添加剂,进行不同配比处治土的液塑限试验、击实试验及无侧限抗压强度试验,研究石灰的改性方法及经处治后的特殊土的物理力学特性。研究表明:掺石灰对高液限土强度的增长效果显著,当掺量为5%、7%时均能满足CBR值3%且胀缩总率0.7%的规范要求。     

石灰水泥改良红黏土试验研究

文章在红黏土中掺入一定比例的石灰、水泥,进行室内击实试验、无侧限抗压强度试验和自由膨胀比试验研究。结果表明:用石灰、水泥改良红黏土,效果介于石灰和水泥之间;石灰、水泥各自掺量为5%是最佳掺量,此时改良土的最大干密度达到1.847g/cm~3,无侧限抗压强度达到0.814 MPa;用石灰、水泥改良红黏土要注意防水,否则会引起改良土膨胀,出现裂缝。     

隧道洞渣在改良路基中的应用

文章以巴平高速公路工程高液限土路基为研究对象,提出采用换填法,以隧道洞渣为原材料对高液限土进行换填,并通过试验探究隧道洞渣改良高液极限土的力学性能。结果表明:不同掺量隧道洞渣可显著提高土体的强度,且15%为隧道洞渣掺量的最佳值,可以显著提高路基土体性能。同时,对隧道洞渣改良土在15%掺量下路基边坡稳定性进行了数值模拟,进一步验证了利用隧道洞渣改善路基土性能的可行性。研究结果可为类似工程提供指导。     

纳米SiO2/蓖麻油复合改性沥青流变特性研究

文章制备了16种不同掺量的纳米SiO₂/蓖麻油复合改性沥青,通过沥青三大指标试验和流变性能指标试验,研究纳米SiO₂和蓖麻油对复合改性沥青的影响。结果表明：纳米SiO₂会降低复合改性沥青的针入度和延度,增加软化点,蓖麻油具有相反的作用;纳米SiO₂对高温性能有较大的促进作用,蓖麻油则相反;对于低温性能,蓖麻油具有明显优势,纳米SiO₂则会降低沥青的低温性能;从复合改性沥青高温性能考虑,蓖麻油掺量应≤6%,而纳米SiO₂掺量应尽可能大;当蓖麻油掺量>3%,纳米SiO₂掺量≤6%时,可以很好地保证复合改性沥青的低温抗裂性。因此,掺有4%纳米SiO₂和3%蓖麻油的复合改性沥青具有较好的综合性能。     

工业废渣回收利用的试验分析

以张家口地区典型的土凝岩,尾铁矿为研究对象,通过击实试验参量试验,龄期试验,水稳定性试验对工业废渣作为建筑材料进行了可行性分析。结果表明:在养护条件和养护龄期形同的情况下,试件的无侧限抗压强度随土凝岩掺入量的增加而逐渐提高,强度增长率变化不太明显;不论是否浸水,试件的无侧限抗压强度都会随着养护龄期的增长而增大,其中龄期7天到28天,强度增长率最大,然后逐渐趋于平缓,达到最大值。在6%~12%的土凝岩的掺量下,改良试验土料的抗压强度随着土凝岩掺量的增加而增大,增长趋势较平缓。总的来讲,土凝岩改良的尾铁矿的效果是十分明显的,基本可以满足建筑施工要求,这就为今后工业废渣回收利用,解决工业废渣环境污染问题提供了一个较好的基础。     

温拌剂对沥青性能指标的影响研究

为了进一步明确温拌剂对基质沥青的改性机理,通过试验研究了不同温拌剂掺量时,沥青软化点、针入度、针入度指数和黏度的变化规律,进而分析温拌剂对基质沥青高温性能、感温性能和黏温性能的影响。试验结果表明,随着温拌剂掺量的增大,沥青的软化点增大,温拌剂的掺入能明显改善沥青的高温性能;随着温拌剂掺量的增大,针入度逐渐降低,针入度指数逐渐增大,沥青的温度敏感性逐渐变好;当温度低于100℃时,增大温拌剂掺量会使沥青黏度增大,而当温度高于100℃时,增大温拌剂掺量反而会使沥青黏度降低。综合考虑,当温拌剂掺量为2%~4%时,沥青的黏温性能最好。     

全风化花岗岩石灰改良土室内试验分析

基于高速铁路对防止路基变形的严格要求,常常需要对用作路基填料的土质进行改良。文章通过对全风化花岗岩生石灰改良土的大量室内试验,研究了改良土在不同掺和比下液塑限的变化,在不同击实条件下最大干密度和最优含水率的确定及影响,以及无侧限抗压强度的影响因素,为花岗岩地段铁路客运专线路基的设计和施工提供参考。     

赤泥基注浆加固材料制备与性能研究

为满足岩溶塌陷区注浆加固治理需求，选用赤泥、钢渣等固废，制备高性能赤泥基注浆加固材料，建立凝结时间、力学强度、膨胀性等性能的调控方法。试验结果表明，水泥掺量的变化对结石体7 d抗压强度的影响最大，赤泥基注浆加固材料7 d抗压强度随水泥掺量的增加呈先增大后减小的趋势，当单因素作用时，水泥掺量为15%时强度最高。结合单因素对浆液终凝时间和对结石体7 d力学强度的影响，可确定水泥掺量为15%、钢渣掺量为15%、激发剂掺量为12%时，赤泥基注浆加固材料性能最优且流动性能优异。综合考虑赤泥基注浆加固材料的终凝时间和力学强度，确定每种膨胀剂的最优掺量为UEA膨胀剂6%、CSA膨胀剂6%、塑性膨胀剂0.2%。     

水泥、土凝岩改良黏性土路用性能试验研究

文章通过室内试验和理论分析,以轻质粉黏土为研究对象,进行了击实试验、无侧限抗压强度试验,以及冻融试验,研究了水泥和土凝岩两种改良剂对黏性土路用性能的影响。结果表明:改良黏性土无侧限抗压强度随水泥、土凝岩含量的增加而增加;且相同条件下土凝岩改良黏性土强度比水泥改良黏性土强度高;标准养护条件下,同等改良剂含量的改良土7d和14d的无侧限抗压强度呈明显上升趋势,28d后的无侧限抗压强度的增长趋势较为平缓;浸水条件下,则为7d到28d的无侧限抗压强度呈下降趋势,当养护龄期超过28d后,土凝岩改良土的无侧限抗压强度呈逐渐上升趋势;经冻融试验后的改良土试件,无侧限抗压强度明显降低。