基于正交试验的改性细粒土无侧限抗压强度优化

为了提高细粒土的抗压强度,选取聚丙烯纤维、硼石膏、粉煤灰和水泥作为改性材料,通过正交试验的方法,采用极差和方差分析法研究了各改性材料对细粒土7、28 d无侧限抗压强度的影响规律。结果表明:各改性材料对细粒土7 d无侧限抗压强度的影响程度从大到小依次为:聚丙烯纤维硼石膏水泥粉煤灰;而28 d的则依次为:聚丙烯纤维硼石膏粉煤灰水泥;且4种材料改良细粒土最佳组合为硼石膏含量10%、粉煤灰含量10%、聚丙烯纤维含量0.25%、水泥含量0。     

新型沥青混合料掺加料玉米秸秆纤维的制备工艺及改性方法

为扩大改性玉米秸秆纤维在沥青路面施工中的应用,采用机械剪切方式湿法制备玉米秸秆纤维,并采用NaOH溶液对其改性,通过酸碱度、吸油性、耐热性、灰分含量及吸持性试验分析改性玉米秸秆纤维的路用性能。结果表明：玉米秸秆纤维的最佳改性工艺为在质量分数为5%的NaOH溶液中浸润30 min;改性后玉米秸秆纤维呈弱碱性,与沥青的黏附性增强,吸油性和耐热性明显提高,抗拉强度略有减小,与沥青的相容性提高约10%。改性后玉米秸秆纤维的路用性能得到提升,与木质素纤维相近,可替代木质素纤维作为沥青混合料的掺加料,降低工程成本。     

天然砂砾石基层的击实特性研究

对砂砾石-粘土混合料按砂砾石和粘土不同级配不同配合比的情况进行了击实试验研究;得到砂砾石含量对混合料的最佳含水量及最大干密度的影响特征,及其不掺土的砂砾石料的击实特性.     

德兰尼特AS纤维沥青混凝土的最佳纤维掺量试验研究

综合考虑不同德兰尼特AS纤维掺量对AC-16Ⅰ型沥青混凝土路用性能的影响分析,确定最佳纤维掺量。对不同纤维含量的AC-16Ⅰ型沥青混凝土分别进行配合比设计,并通过纤维沥青混凝土的主要路用性能试验,分析和评价纤维含量与路用性能之间的关系,由此关系综合考虑路用性能和经济性,最终确定最佳纤维剂量。     

膨胀土粉煤灰改性与石灰改性对比试验研究

开展了典型中膨胀土、粉煤灰改性土与石灰改性土的基本物理特性、击实特性、强度特性比较试验。试验结果表明:1)相比于未改性土,粉煤灰改性土和石灰改性土自由膨胀率、塑性指数、胶粒含量都显著降低;2)随着粉煤灰掺入比的增大,在重型击实标准下,改性土最优含水量呈增大趋势,最大干密度呈下降趋势;3)两种改性土CBR峰值都显著提高,当掺入比合适时,CBR膨胀量显著降低,改性后水稳定性较好;4)两种改性土都可同时满足规范对压实度和CBR的要求。最后探讨了与石灰相比粉煤灰改性方案的适用性与可行性。     

天然砂砾石基层的击实特性研究

对砂砾石-粘土混合料按砂砾石和粘土不同级配不同配合比的情况进行了击实试验研究；得到砂砾石含量对混合料的最佳含水量及最大干密度的影响特征，及其不掺土的砂砾石料的击实特性。     

纤维对聚合物改性混凝土冲击韧性影响对比研究

混凝土的冲击韧性是衡量混凝土结构物使用性能的一个重要指标。在混凝土中加入不同种类纤维（钢纤维、聚丙烯晴纤维和聚乙烯纤维）以及不同含量聚合物后,进行混凝土的冲击韧性测试分析。结果表明：掺入聚合物乳液可以显著提高混凝土的韧性、并且加入钢纤维后,聚合物混凝土的冲击韧性增强近3倍。另外,随着纤维含量的增大,聚合物改性混凝土的抗冲击韧性呈现增大趋势,钢纤维改善效果最佳。     

不同介质作用下的纤维高强混凝土耐久性能研究

为研究纤维高强混凝土在不同环境介质长期作用下的强度变化规律,探究不同纤维掺入方法对高强混凝土耐久性能的影响。采用不同纤维种类与掺量制备了多组纤维高强混凝土试件,并对试件施加不同的环境介质影响,测试了纤维高强混凝土试件的28 d与180 d抗压强度与弯拉强度。结果发现：硫酸盐介质长期作用对高强混凝土耐久性影响最大,适量纤维的掺入有利于增强高强混凝土的强度与耐久性。试验表明：当纤维掺量为1%时,钢纤维高强混凝土具有最佳耐久性能;当纤维掺量为0.45%时,长期空气介质和长期水介质作用下的聚丙烯纤维混凝土具有最佳的弯拉强度;相较于单掺纤维,在不同环境介质作用下混杂纤维的高强混凝土表现出更好的抗压强度与弯拉强度,耐久性能得到了提升。     

掺纤维材料地聚合物力学性能研究

为了改善偏高岭土基地聚合物的的力学性能,在制备过程中添加不同种类以及不同掺量的纤维,养护至一定周期后,分别进行力学实验测试。试验数据表明,在一定的纤维掺量范围内,地聚合物的抗压强度以及抗折强度存在较好的改性效果,在本次试验中1.5%掺量的碳纤维改性效果最佳。     

脱硫灰作为路基填筑材料的应用研究

国内的钢铁厂在生产过程中会产生大量的脱硫灰,但并未对其进行有效的利用,因此占用了大量土地,也对环境造成了严重的影响。将脱硫灰代替石灰应用到路基土改性中,对2%、4%、6%和8%掺量的脱硫灰改性土进行了室内试验,包括液塑限试验、击实试验和加州承载比(CBR)试验等;并将脱硫灰应用于现场填筑中,与石灰改性路段对比,从压实度测试、轻型动力触探、落锤弯沉与回弹模量的角度对其性能进行了评价。结果表明：土体的塑限会随着脱硫灰含量的增加而增加,液限和塑性指数反而随之降低。当脱硫灰含量达到8%时,路基改性土的CBR值最大,约为135%。现场填筑路段中,脱硫灰改性土路段的压实度、弯沉值和回弹模量皆满足设计要求,轻型动力触探的测试结果略低于石灰改性路段,但随着时间的增加,脱硫灰路基的表现与石灰改性路基的表现更加接近。     

砂—粘土抗剪强度的三轴试验研究

通过室内不固结不排水的三轴压缩试验,在最佳含水率的条件下对不同剪切速率,不同砂土掺量的红粘土进行研究。根据摩尔—库仑破坏准则,运用"理正土工试验软件"绘制应力莫尔圆包络线求其抗剪强度的两大主要参数:内摩擦角Φ和粘聚力C。通过分析可得:红粘土中砂土含量不变时,随着剪切速率的增加,粘聚力C逐渐减小,内摩擦角Φ逐渐增大,抗剪强度呈增大趋势;剪切速率一定时,红粘土中随着砂土含量的增加,粘聚力C逐渐减小,内摩擦角Φ逐渐增大,抗剪强度发生变化,在砂土与红粘土质量比为3:1时抗剪强度达到最大值,为514.932 5 k Pa。     

河漫滩沉积层粉土力学性质改良试验研究

针对河漫滩沉积层粉土用作路基填土或用于边坡工程时的路基冲刷破坏及滑移破坏的工程病害问题,提出采用土壤稳定剂和聚丙烯纤维对沉积层粉土进行物理力学性质改良。直接剪切试验结果显示,两种改良材料均能较好地提高粉土的黏聚力(c)。其中,土壤稳定剂改良粉土的最佳稀释浓度为1：200;聚丙烯纤维改良粉土的最优参数为纤维长度12mm、纤维掺量0.2%。三轴固结不排水剪切试验显示,土壤稳定剂和聚丙烯纤维复合改良效果更显著,低围压条件下土体应力应变曲线为应变软化型,在高围压条件下土体应力应变曲线转变为应变硬化型。因此,在工程应用中推荐将土壤稳定剂和聚丙烯纤维复合以改善粉土的物理力学性质。     

水泥混凝土路面路基永久变形预估

结合修正后的路基永久变形预估模型和应变分层总和法,在考虑粘土、粉土和砂土3种不同土质状态下,分别预估了荷载作用于板边、板中及板角时路基产生的永久变形．计算表明,对于一定的路面结构和交通轴载,粘土路基的永久变形量最大,粉土次之,砂土最小;对于同一种土质,板角受荷时路基的永久变形最大,板边受荷次之,板中受荷最小;当荷载作用在板边时,板的尺寸越小,路基的永久变形越大;板角受荷造成的路基永久变形对水泥路面的受力状况是最为不利的．     

高速铁路路基粗颗粒填料最大干密度影响因素试验研究

从室内试验出发,对粗粒土最大干密度的影响因素进行研究。试验结果表明粗颗粒土混合料的最佳含水率一般是在2%~10%之间,粗颗粒土混合料最佳含水量主要依赖于细颗粒含量,粗颗粒土混合料的最大干密度是与粗粒含量、粒径大小等多种因素有关的多元函数,粗颗粒填料的最佳振动时间为18 min。     

粗颗粒含量对川西混合土抗剪强度的影响

混合土在川西地区广泛分布,由其构成的山区公路路基的稳定性是实际工程中亟需关注与研究的问题. 针对混合土抗剪强度受粗颗粒含量变化影响较大的特征,选取川西山区路基填筑用的天然混合土,分别进行小型与大型直剪试验,系统研究了粗颗粒含量对混合土剪应力-位移曲线和内摩擦角的影响规律. 试验结果表明:粗颗粒含量差异导致混合土抗剪强度发生明显变化,且在不同的粗颗粒含量区间,抗剪强度会呈现不同的变化趋势;当粗颗粒含量从0增至30%时,内摩擦角增长速率较慢;在30%～60%之间递增时,内摩擦角增长速率变快;超过60%时,增长速率回缓,即有两个界限值;通过颗粒骨架理论解释了界限值产生原因,并从宏微观角度分析了抗剪强度在不同区间内的主要影响因素差异,可为混合土结构物稳定性评估提供取值与理论分析依据.      

红粘土的击实特性与力学强度特性

以击实试验研究了江西省某高速公路施工现场红粘土的击实特性,并采用承载比(CBR)试验和无侧限抗压强度试验研究了其强度特性。试验结果表明,湿法确定的最大干密度偏小、最佳含水率偏大;不同土样的击实特性存在差异;击实功越大,最大干密度越大、最佳含水率越小;含水率、压实度对红粘土强度影响较大,高于最佳含水率3%左右时红粘土强度达到最大值,强度随压实度增大而提高。     

基于低温应变能的寒区沥青混凝土纤维最佳掺量确定方法

寒区道路对沥青混凝土的抗裂性要求较高。纤维沥青混凝土具有较好的低温抗裂性,纤维掺量是影响沥青混凝土低温性能的重要因素。测量不同纤维掺量下沥青混凝土的低温弯曲应变能,以低温应变能达到最大值时的纤维掺量作为纤维的最佳掺量,同时还要考虑其他低温性能指标是否在理想范围内。试验结果表明,基于低温弯曲应变能的最大值确定纤维的最佳掺量是一种较为科学有效的方法。     

绵阳地区冰水堆积土石灰改性试验研究

为全面系统地研究绵阳地区冰水堆积土加石灰前后的工程性质及力学性质的变化规律等,对0%,3%,5%,7%,9%,11%石灰掺量下绵阳地区冰水堆积土进行了室内试验研究,得到冰水堆积改良土改性前后的颗粒级配、自由膨胀率、塑性指数、膨胀量、抗剪强度、CBR值和无侧限抗压强度等数据,从而确定其最佳掺灰比为7%。     

沙漠区风积沙路基水盐迁移规律

以沙漠区风积沙路基土为依托,检测了典型路面病害路段不同深度试样的化学成分,基于土水势原理,分析了路基内盐分与水分的迁移特点;以95%的压实度分层填筑土样,采用自制试验装置测试模型土柱的含水率与导电率,研究了最佳含水率条件下温度梯度对路基内水盐迁移规律的影响。研究结果表明:病害路段路基土为细沙,基层与路基土含盐成分均以可溶性硫酸钠与钾盐为主,在-6℃~0℃会形成Na2SO4·10H2O,发生体积膨胀,当遇到外界水分的进入,就会加剧路基土盐胀和路面隆起破坏;路基压实一周后,土样5cm深度处含水率降低了1%~2%,硫酸根含量降低了0.05%~0.06%,在35cm深度处含水率升高了0.5%~0.8%,硫酸根含量降低了0.12%~0.14%,在重力势与压实的双重作用下,均质土体出现快速且明显的水盐分层现象;在外界温度作用下,土样25cm深度范围内温差为20℃~30℃,超过25cm深度范围,温差约为1℃,随着深度增加,温度梯度变化量逐渐减小,最终趋于0;风积沙路基内部水盐分布随深度先降低后增加,水盐场随深度分布呈现"对勾"状规律;风积沙路基内部的水盐迁移是由气、液两态混合作用的结果,在高温作用下,路基顶面10cm范围内水气迁移占据了主要的迁移方式,而在10cm以下主要由细沙构成的风积沙内无法形成有效的毛细水上升孔道,水分主要以薄膜水的形式进行迁移,在降温作用下,液态水携带盐分上升,在路基顶面形成盐分积聚现象。     

冻融作用下聚丙烯纤维土的抗剪强度增强特性

以粘性土为研究土体,在其中掺加聚丙烯纤维,设计不同冻融次数、不同纤维长度以及不同纤维掺量的正交试验方案,然后进行直接剪切试验,分析其黏聚力和内摩擦角的变化规律,研究聚丙烯纤维土在冻融循环作用下的抗剪强度增强特性。