盐渍土改良机理研究

为研究盐渍土的改良机理,首先分别研究了石灰、粉煤灰和水泥的工程特性,然后深入分析了石灰改良盐渍土、石灰粉煤灰改良盐渍土和石灰粉煤灰水泥改良盐渍土的机理,对比研究了盐渍土改良微观试验,对盐渍土改良效果进行了分析。结果表明:石灰改良盐渍土主要通过石灰的水化、离子交换、Ca(OH)2的结晶、Ca(OH)2的碳酸化、火山灰反应和化学作用来实现盐渍土的改良;二灰改良盐渍土通过离子交换及团粒化作用、硬凝反应、碳酸反应和氯离子与粉煤灰的反应来实现盐渍土的改良;三灰改良盐渍土不但具有以上的化学物理反应来实现盐渍土的改良,更可通过水泥自身的水化来增加强度;盐渍土含有的易溶盐NaCl、Na2SO4中的Cl-、SO42-可与改良剂反应,使得改良盐渍土的效果更好。     

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。     

固化重金属Pb污染土无侧限抗压强度增长规律的研究

通过重金属Pb污染土固化处理室内试验,采用固化稳定技术对不同浓度的硝酸铅人工污染土进行固化,探讨了重金属浓度、固化剂种类、不同CSH/AFt比和龄期对固化重金属污染土无侧限抗压强度的影响规律,并由重金属淋滤试验结果评价其环保性能。研究结果表明:随着龄期的增长,固化污染土的无侧限抗压强度增长;重金属浓度对不同固化剂配比的影响规律不一样;CSH/AFt的生成量对固化重金属污染土的无侧限抗压强度影响估计存在一个临界比值“1”;采用试验中的任一固化剂,重金属Pb淋出浓度都能满足RCRA规定要求。     

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。     

水基聚合物固化土强度增长规律研究

选用一种新型水基聚合物材料作为固化剂,研究水基聚合物掺量和失水养护温度、时间对固化土强度影响规律,建立失水率与固化土强度的关联关系。结果表明:水基聚合物会略微降低固化土早期（3 天）强度,但失水养护后期（4～7 天）强度明显提升,掺量越高,效果越明显。温度升高能提高固化土强度增长速度,提高无侧限抗压强度的终期（7 天后）强度,但会降低养护完全时的间接抗拉强度。水基聚合物固化土强度形成,主要是由于水基聚合物与土颗粒之间的氢键作用以及碳长链在土颗粒之间扩散生成网状结构形成黏结作用导致,强度增长随失水率的增长而逐渐加快。     

一种新型复合固化剂加固黄土的试验研究

分析了复合固化剂加固土的强度形成机理;对素黄土、石灰加固土和复合加固土进行了击实试验、无侧限抗压强度试验、CBR试验、渗透性试验和湿陷性试验;对复合加固剂加固黄土的工程性质进行试验研究。结果表明:复合固化黄土的密度、无侧限抗压强度、水稳定性、渗透性等方面的性能都有大幅度提高;添加固化剂后的黄土湿陷性有所变小,但比起重塑作用效果甚微。     

工业废渣改良膨胀土填料工程特性研究

为分析工业废渣改良膨胀土填料力学强度的效果,分别向膨胀土中掺入不同比例的钢渣和镁渣,以4%、6%石灰掺量改良膨胀土为对照组,进行室内试验研究。结果表明,膨胀土掺入钢渣或镁渣后,与同掺量石灰改良膨胀土效果相近,改善亲水性和膨胀性,降低塑性指数显著,抗压强度明显提高。钢渣掺量增加1%,钢渣土塑性指数降低8%;镁渣掺量≤4%,镁渣土塑性指数较素膨胀土降低了54%;钢渣或镁渣掺量≥4%,膨胀土自由膨胀率低于临界自由膨胀率;钢渣土和镁渣土前期抗压强度增长快,28d抗压强度至少是90d抗压强度的88%; 4%掺量钢渣或镁渣提高膨胀土抗压强度最佳,且钢渣土和镁渣土水稳定性良好,裂隙性和干湿效应弱化。     

土壤固化剂固化石灰土在盐渍化软土地区路基的应用研究

在盐渍化软土地区修筑道路路基,分析土壤固化剂固化石灰土修筑道路路基的可行性。以典型的盐渍化软土地区———轻纺经济区的道路工程为例,分析轻纺经济区的地质、含盐量;对土壤固化剂固化土(5%石灰+95%原土+固化剂)的击实试验、无侧限抗压强度(7d)、室内回弹模量以及CBR测试,得出土壤固化剂固化土(5%石灰+95%原土+固化剂)均能满足路基相关规范对路床范围内的要求;选取轻纺经济区内道路试验段,从试验路段的弯沉、室外回弹模量、CBR测试及造价上对比分析了石灰土(12%)和土壤固化剂固化土(5%石灰+95%原土+固化剂)修筑道路路基的优劣。     

石灰-玄武岩纤维加筋膨胀土试验研究

以南阳某公路膨胀土为研究对象,将石灰、玄武岩纤维按照不同比例掺入到膨胀土中制取试样,进行击实试验、无侧限抗压强度试验、直剪试验、膨胀力试验。试验结果表明,石灰可以有效降低膨胀土的塑性指数;随着石灰添加量的增加,无侧限抗压强度会出现一个峰值;玄武岩纤维可以有效提高膨胀土的延性;石灰和玄武岩纤维两者共同作用可以有效降低膨胀土的膨胀力,其中石灰起主导作用。     

稻壳灰和电石渣改性膨胀土力学性能及作用机理研究

采用稻壳灰(RHA)和电石渣(CCR)复合胶凝材料对膨胀土进行改良。通过强度试验确定了RHA和CCR的最佳配比为65∶35。通过对RHA-CCR改良膨胀土试验研究发现,随着RHA-CCR掺量、养护时间和初始含水率的增加,膨胀率与膨胀力显著降低,添加RHA-CCR后无侧限抗压强度显著提高。从强度提高的角度出发,建议RHA-CCR掺量为15%、初始含水率为最佳含水率的1.2倍来改良膨胀土。探讨了RHA-CCR改良膨胀土的作用机理,发现其机理包括置换作用、胶凝反应和离子交换。