改良盐渍土的工程特性试验研究

针对新建兰新铁路第二双线沿线盐渍土的特点,利用水泥、石灰、粉煤灰对其进行改良。通过大量的土工试验和理论分析,系统研究了掺入水泥、石灰、粉煤灰改良后该盐渍土的物理、力学性能的变化,特别是对工程特性的影响。试验结果表明:该盐渍土掺入水泥、石灰、粉煤灰改良后,用作路基填料其强度、稳定性和渗透性均可满足规范要求。     

天然火山灰混凝土抗碳化性能试验研究

研究目的:以天然火山灰混凝土为研究对象,通过加速碳化试验与差热分析试验对未掺加矿物掺合料的基准混凝土、火山灰混凝土及粉煤灰混凝土的抗碳化性能进行对比分析,并研究掺加少量硅灰对火山灰混凝土抗碳化性能的改善效果,为实际工程提供技术指导。研究结论:(1)与基准混凝土相比,由于水泥孰料减少和二次水化消耗的双重作用,火山灰混凝土和粉煤灰混凝土中的Ca(OH)_2的含量少,抗碳化性能显著降低;(2)同掺量的粉煤灰混凝土与火山灰混凝土相比,粉煤灰混凝土抗碳化性能优于火山灰混凝土;(3)掺加硅灰的火山灰混凝土的抗碳化性能明显提高,掺加5%硅灰的火山灰混凝土甚至优于粉煤灰混凝土,可以代替粉煤灰混凝土使用;(4)差热分析试验从机理上验证和分析了宏观试验结果;(5)对于天然火山灰资源丰富地区的混凝土工程,该研究成果可以促进地方资源的有效利用,为实际工程带来环境和经济效益。     

碱对水泥-粉煤灰体系中粉煤灰活性的激发作用

研究了NaOH 和Ca(OH)_2对掺30%,50%和70%粉煤灰浆体性能的影响.研究结果表明:适量碱的掺入对强度有利;未掺激发剂浆体的化学结合水量随着粉煤灰掺量的增加而减少,Ca(OH)_2含量在28 d后开始下降;掺NaOH浆体的结合水量随龄期增长的幅度比未掺激发剂的浆体的大,而掺Ca(OH)_2试样变化较小;未掺激发剂的水泥-粉煤灰体系在早期Ca(OH)_2的峰值较大,且粉煤灰中的莫来石和石英晶体的衍射峰随龄期变化不大;NaOH掺入后,28 d时,粉煤灰中的石英晶体衍射峰明显下降;对于掺激发剂的试样,在7 d时粉煤灰颗粒表面已被腐蚀.     

南疆铁路改良盐渍土渗透性试验研究

结合南疆铁路改良盐渍土渗透性试验研究,分析南疆铁路改良盐渍土渗透性的影响因素,并结合南疆铁路改良盐渍土渗透性试验介绍粉煤灰含量、密实度等因素对渗透系数的影响,以及改良盐渍土渗透系数随龄期的变化规律;同时,结合试验规律分析试验机理,试验结果对盐渍土的改良应用提供了依据。     

矿物掺合料对水泥胶砂抗硫酸盐侵蚀性能的影响

为获得在云南保瑞(保山—瑞丽)铁路硫酸盐侵蚀环境下,当地火山灰、粉煤灰、硅灰对普通硅酸盐水泥胶砂试件的抗硫酸盐侵蚀能力的影响规律及快速评价方法,进行了浸泡抗蚀性能试验和差热分析(Differential Thermal Analysis,DTA)。结果表明:以当地火山灰替代30%的水泥并外掺3%硅灰的试件具有优异的抗硫酸盐侵蚀性能;DTA方法可作为分析火山灰质矿物掺合料火山灰效应的有效手段;加入单一矿物掺合料时,硫酸钠溶液浸泡试件的Ca(OH)_2吸热峰面积与抗蚀系数呈线性关系,利用该关系,可辅助快速评定工程结构中水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性能。     

改良粗颗粒填料在寒区高速铁路路基中的应用研究

高速铁路路基填料选用传统意义上平均冻胀率η≤1%且级配良好的非冻胀填料,目前高速铁路路基在寒季产生的实际冻胀量已超过规范规定15 mm的要求。针对寒区高速铁路路基冻胀问题,从填料改良方面开展研究,针对路基产生冻胀的主要位置,选取级配碎石为对象,以水泥、石灰、粉煤灰作为掺和料进行改良。通过室内试验,分析加入无机材料后填料渗透性和冻胀性的变化,对比加入3种掺和料的填料冻胀率,选取一种改良效果最为理想的材料,作为寒区高速铁路路基改良材料。研究结果表明:水泥、石灰以及粉煤灰的加入大幅度减少了水分从路基表面向基床内部的渗透,其中粉煤灰吸水能力较强,因此产生了较大的冻胀量,不适宜作为改良材料;水泥改良填料冻结时水分迁移量减少,冻胀量最小,说明相对石灰和粉煤灰,水泥最适合加入到级配碎石中,减小路基冻胀量。     

酸雨侵蚀下的水泥石组成变化分析

采用EDTA容量法、动物胶凝聚重量法、碘量法和X射线衍射分析纯水泥、掺矿粉、粉煤灰以及掺有SBR的水泥石的化学和矿物组成。研究结果表明:在考虑实际酸雨组成和自然气候因素的模拟条件下,水泥石中CaO和SO3组分的相对含量大幅度降低;SiO2,Fe2O3和Al2O3组分的相对含量大量增加;侵蚀后的水泥石中原来存在的物质Ca(OH)2,C-S-H凝胶,水化铝酸钙和水化铁酸钙凝胶等消失,没有发现钙矾石、硫酸钙等膨胀性物质大量生成,而SiO2以晶相存在;酸雨对水泥石的侵蚀是Ca(OH)2,C-S-H凝胶、水化铝酸钙和水化铁酸钙凝胶等水化产物的不断溶蚀过程。不同配比的水泥石经受酸雨侵蚀后组成变化的规律基本相似。     

低水胶比条件下含硅灰或/和粉煤灰的胶凝材料的水化放热特性

采用差分水化量热仪研究了恒温((25±0.3)℃)低水胶比(W/B=0.30)条件下,纯水泥、水泥-硅灰、水泥-粉煤灰二元胶凝材料体系和水泥-硅灰-粉煤灰三元胶凝材料体系的水化放热特性。试验结果表明:相对于纯水泥,水泥-硅灰二元体系的水化诱导期延长,第二水化放热峰放热速率增加,水化减速期的总放热量减小;水泥-粉煤灰二元体系的水化诱导期显著延长,水化减速期后期的放热速率增大,整个水化历程的总放热量减小;水泥-硅灰-粉煤灰三元体系的水化诱导期显著延长,整个水化历程的水化放热速率降低,总放热量减小。     

石灰改良膨胀土填筑路堤质量控制之浅见

阐述了膨胀土的特性及危害,对石灰改良膨胀土改性机理进行了分析,提出了改良膨胀土掺灰工艺控制要点,着重介绍了石灰改良膨胀土质量控制和检测方法。     

花岗岩全风化物及其改良土的击实试验分析

通过对全风化花岗岩素土的化学成分分析及其改良土的击实试验研究,对不同水泥(石灰、石灰+水泥)掺量情况下的击实曲线进行拟合,得到了相应的最大干密度和最优含水率,为用于武广客运专线路堤填料的全风化花岗岩的改良提供参考.     

季冻区高铁路基改良粗颗粒填料耐久性研究

针对季冻区的特殊环境以及高铁运行稳定的高要求,研究改良粗颗粒填料的耐久性能,对改良前后的粗颗粒填料的力学性质等进行分析,并结合灰色关联分析方法,评价改良填料的适用性.研究结果表明:改良剂均可以提高粗颗粒填料的强度、水稳定性和抗冻融耐久性;粉煤灰可以减小水泥改良填料强度差的变化幅度;未改良填料的抗冻系数衰减率随着冻融循环次数增加呈现波浪式变化,且增减幅度较大,而改良填料基本呈现先递减再趋于稳定的趋势;结合灰色关联度分析方法,得到改良粗颗粒填料的适用性:水泥填料最佳,水泥粉煤灰填料次之,石灰填料最差.     

黄土改良土性能试验

黄土具有易崩解、易潜蚀、抗水性能差、多具湿陷性等工程地质特性,不能完全满足路基填料的要求。介绍了在黄土中掺入不同比例的石灰、水泥、粉煤灰以进行改良的试验情况。试验表明：在黄土中掺入一定比例的石灰、普通硅酸盐水泥均可提高黄土的强度和水稳性,降低土的压缩性,并且消除土的湿陷性,但单纯掺入粉煤灰不能达到这些目的。     

粉煤灰改良黄土填料的试验研究

通过对粉煤灰改良黄土的室内试验和理论分析,研究了粉煤灰改良黄土的作用机理、压缩特性、水稳定性、强度特性以及龄期、掺合比对粉煤灰改良黄土工程力学特性的影响,为黄土地区高速客运专线路基填料的选择和应用提供了科学的指导和重要的参考建议。     

禹州地区弱膨胀土石灰改良试验研究

以河南省禹州地区的弱膨胀土为研究对象,着重研究了掺灰比对膨胀土物理性质、强度和水稳性的影响规律,分析其内在的改良机理,得出了石灰改良膨胀土的最佳掺灰比。试验结果表明,随着掺灰比的增大,膨胀土的塑性指数和胀缩性均呈减小趋势,且掺灰比为4%时可有效降低胀缩性,然而掺灰比>4%时对胀缩性的进一步降低效果不明显,因此确定最佳掺灰比为4%;与素土试样相比,掺灰比为4%的试样的压缩性降低,无侧限抗压强度增强,其水稳性的改善进一步表明了石灰的改良效果。     

软岩改良土无侧限抗压强度试验研究

研究目的:无侧限抗压强度是评价改良土性能的一个关键性指标,本文对水泥改良和石灰改良的风化泥质板岩的无侧限抗压强度进行试验研究.通过试验揭示石灰改良土存在最佳掺合量的基本规律;并对水泥改良土不同的养生条件、龄期、压实度等因素对无侧限抗压强度的影响进行一系列对比分析,验证在相同压实度条件下,水泥改良土的无侧限抗压强度优于石灰改良土的无侧限抗压强度.研究结论:通过试验研究得出:水泥改良土的无侧限抗压强度随着水泥掺合量增大而增大,因水泥改良土不存在最佳水泥掺合量;用水泥来稳定软岩这种加固方法具有非常好的水稳定性,相同压实度条件下的水泥改良土无侧限抗压强度并非在最优含水率时达到最大;因此在改良土地填筑过程中要进行养护.     

高速客运专线路基改良填料的试验研究

基于高速客运专线对路基变形的严格要求，路基填料改良已成为高速铁路必须解决的问题。本文通过大量的土工试验和理论分析，研究了石灰改良黄土和水泥改良黄土的强度机理、压缩特性、水稳定性、强度特性以及影响这两种改良材料工程力学特性的主要因素，并进行了对比分析，为黄土地区高速客运专线路基填料的选择和应用，提供了参考依据。     

持续负温环境下水泥水化特性试验研究

研究负温(-3℃)养护条件下不同水灰比水泥净浆在一定龄期内的水化放热量及水化程度变化规律。通过对不同龄期下3种水灰比(0.24,0.31,0.38)水泥净浆水化放热量的计算,分析水泥水化机理和水泥净浆微观结构变化。结果表明:负温(-3℃)养护条件对3种水灰比水泥净浆水化程度有明显的抑制作用;前12 d内水灰比为0.38的水泥净浆的放热量最大,12 d之后水灰比为0.31的水泥净浆的放热量最大,负温环境下存在着该温度范围内的最优水灰比;3种水灰比水泥净浆在前12 d内水化程度增长较大,随着龄期的增加水化程度增长变缓。     

水泥粉煤灰搅拌饱和黄土强度影响因素试验研究

兰州至中川机场铁路工程沿线大多地段属于饱和黄土地基,承载力低,压缩性大,采取水泥土搅拌桩复合地基进行加固。对水泥粉煤灰搅拌饱和黄土强度特性进行试验研究。在不同的水泥和粉煤灰(以下简称"二灰")掺和比、不同的龄期、不同的水泥强度等级下,分析水泥土无侧限抗压强度的变化规律。试验结果表明:水泥土无侧限抗压强度随二灰掺量、龄期的增加而增大,二灰掺量为20%的水泥土无侧限抗压强度是二灰掺量为15%的1.42倍,是二灰掺量12%的1.9倍;当二灰总掺入量不变,粉煤灰掺入量占二灰比例为1/5、1/4、1/3时,水泥土强度略有降低;水泥土无侧限抗压强度随水泥强度等级的提高而显著增大,且随二灰掺量的增加,水泥土强度增加幅度增大。     

石灰改良泥岩风化物工程性质试验研究

泥岩因其膨胀性及水稳性极差,不宜直接作为路基填料。通过一系列的室内试验,研究了大(塔)马(场壕)何(家塔)铁路石灰改良泥岩风化物作为路基填料的可行性。试验结果表明:经石灰改良后泥岩风化物的黏粒组含量减小,粉粒组含量增大;自由膨胀率、线膨胀率均呈明显减小趋势;无侧限抗压强度、抗剪强度显著增加,经一段时间养护后其抗压、抗剪强度又得到提升。石灰改良泥岩风化物的各项性能均得到很大改善,满足路基填料的要求。综合考虑经济、改良效果等因素,建议采用8%的掺灰率改良该标段的泥岩风化物。     

改良后的高液限粘土在高速公路施工中的应用

研究目的:通过在高速公路采用石灰对高液限粘土改良后作为路基填料施工的实践,对于石灰改善高液限粘土的工程性能和用EDTA滴定法测定压实后石灰土中石灰剂量的方法进行探讨,总结施工工艺,提出施工要点和建议。研究方法:石灰改良高液限粘土的理论分析、EDTA滴定法测定现场石灰剂量以及掺灰高液限粘土施工工艺制定方法。研究结果:以石灰对高液限粘土改良后作为路基施工填料,采用合理的施工工艺、合格的石灰和正确的测定方法,保证了施工质量和工程进度,降低了投资。研究结论:在采用石灰对高液限粘土改良后作为路基填料的施工中,只有根据具体特定的情况通过实验调整施工工艺,严格控制好石灰质量,适时用EDTA滴定法测定现场压实土样的石灰剂量,才能改善路基填筑用土的性能,提高路基路床的强度和稳定性,保证路基施工质量。