冻融及细粒含量对粗粒土力学性质影响的试验研究

以粗粒土填料在冻土地区铁路路基中的应用和推广为研究背景,针对冻融作用及细粒含量对粗粒土填筑路基稳定性的影响,通过室内三轴试验深入研究和分析了冻融次数、细粒含量以及围压对粗粒土试样强度特性的影响规律。研究结果表明,随着细粒含量的增加,粗粒土的应力应变曲线由冻融前的应变软化现象过渡到冻融后的应变硬化现象;同时,随着细粒含量的增加,未经历冻融时,细粒土的黏结性有效地提高了粗粒土的剪切强度,而经历冻融后,细粒土的冻胀性反而削弱了粗粒土的剪切强度;粗粒土的剪切强度和抗剪强度指标随冻融次数的增加而减小并在经历6次冻融后达到稳定状态;围压的"围箍"作用有效地提高了粗粒土的抗剪强度;通过讨论和分析,建议冻土区铁路路基粗粒土填料的合理细粒含量为5%,并将粗粒土填料经历6次冻融后的力学指标作为工程设计值。     

ISS土壤稳固剂改良细粒土力学性质的应用

文中介绍ISS的发展、理化性质、作用机理，通过试验和工程实践说明了其应用前景。     

细粒含量对饱和砾性土静动力学特性的影响

为探究细粒含量对饱和砾性土静动力学特性的影响,通过一系列砾性土固结排水三轴剪切试验及多级加载下固结排水动三轴试验,分析了细粒含量对饱和砾性土静力特性(应力-应变曲线、静体积应变)、动力特性(轴向累积应变、回弹模量、动体积应变)的影响规律。结果表明：细粒含量的增加导致砾性土的峰值强度不断减小,但能够有效约束试样的剪胀变形,细粒含量15%时对应的静体应变终值相比于细粒含量0%时减小了27.09%。随着细粒含量的增加,饱和砾性土轴向累积应变逐渐增大,而回弹模量随细粒含量的增加而减小;饱和砾性土轴向累积应变与振次的关系曲线符合单对数模型。     

冻融循环作用对细粒土边坡稳定性数值模拟影响

通过室内冻融循环试验和剪切试验,对细粒土冻融循环前、后抗剪强度特性参数变化进行了研究,并运用FLAC3D软件对边坡的稳定性进行数值模拟分析,通过数值模拟分析发现,冻融循环作用对边坡的稳定性有一定影响。     

含水率对稳定碎石土力学特性影响的试验分析

稳定碎石土就是指在较为松散的土壤中掺入一定量碎石、水泥和水搅拌之后所得到的混合料,通过压实形成一定强度的板体结构。稳定碎石土具有强度高、板体性好、承载力大、耐冲刷、成本较低、施工便捷等优势,可以作为公路的底基层以及基层。稳定碎石土的力学特性会受到含水率、水泥用量等因素的影响,但是目前有关含水率方面的影响研究内容较少。本文主要分析含水率对稳定碎石土力学特性方面的影响,希望能够对相关人士有所帮助。     

粗粒土与结构接触面单调力学特性的试验研究

使用新研制的大型土与结构接触面循环加载剪切仪,对粗粒土与人工粗糙钢板接触面在单调荷载作用下的力学特性进行了较系统的试验研究。从宏观和细观两个角度进行了测量,分析总结了粗粒土与结构接触面的基本力学特性和受力变形机理。试验表明:接触面的厚度约为5～6倍的平均粒径;接触面受剪时表现出明显的相对法向位移,其变化趋势与法向应力有关;接触面的变形可分解为同时发生、互相影响的土与结构交界面上的滑移变形以及结构面附近的土在结构面约束之下的剪切变形两部分,而后者是引起相对法向位移的主要原因;结构面粗糙度、土的种类和法向应力等因素对接触面的力学特性具有重要影响。     

制样方法对非饱和土力学特性的影响

以一种非膨胀性黏土为试验材料,对孔隙比相近的非饱和压实试样和预固结试样进行一系列等吸力控制下的等向压缩试验和三轴剪切试验,研究了制样方法对非饱和土的压缩特性和剪切特性的影响。由等吸力等向压缩试验结果表明:初始孔隙比相近的预固结样和压实样在等向净应力20 k Pa条件下进行等吸力平衡,平衡过程中预固结试样的孔隙比明显减小而压实样的变化不大;其原因是两种试样的初始吸力和土结构存在差异。此外,预固结样和压实样在吸力150 k Pa条件下,预固结样的含水率随着等向净应力的增大而减小,而压实样的含水率几乎不变。上述变形特性可用SFG弹塑性模型说明。在净围压和吸力相同条件下对剪切前孔隙比相同的两种试样进行了三轴剪切试验,试验结果表明:在剪切前的密度、剪切时的吸力和净围压相同条件下,预固结样的偏应力–应变曲线和强度明显高于压实试样的曲线和强度。其原因可用两种试样的孔隙尺寸分布不同来解释。     

压实系数对粗粒土剪切特性的影响

压实系数是控制填方体工程质量的重要指标,但目前关于压实系数对填料剪切特性的影响研究还不够深入。采集重庆江北机场扩建工程回填夯实的粗粒土制备不同压实系数的重塑试样,通过室内大型直剪试验,研究了粗粒土在不同压实系数下的剪切特性,结果表明:高法向应力,低压实系数时,粗粒土表现为应变硬化和剪缩现象;低法向应力,高压实系数时,则表现为应变软化和剪胀现象;粗粒土在剪切过程中表现出“结构性”和“摩擦性”,“结构性”发挥在先,“摩擦性”在后;压实系数对剪切强度有增大效应,但法向应力对这种增大效应有削弱作用;压实系数对粘聚力有增大效应,但对内摩擦角的影响不显著;剪切破坏面上遇到粗颗粒时所表现出的“饶石”、“穿石”、“夹石”现象会随粗颗粒的强度、尺寸以及法向应力等因素的变化而互相转换。     

含水合物细粒土的渗透特性

含水合物储层的渗透率是影响开采水合物效率的重要物理参数。为了研究水合物赋存对赋存沉积物渗透性的影响规律,参照南海神狐海域水合物赋存区的沉积物的颗粒级配,配制了试验土体,并合成了含四氢呋喃水合物细粒土,并且基于稳态法测试了含不同水合物饱和度沉积物试样的渗透率。试验结果表明,该试验含水合物细粒土的渗透率介于11.41mD和61.63mD之间;随着水合物饱和度增加,含水合物细粒土的相对渗透率明显下降,主要是由于水合物的形成填充了沉积物孔隙,减小了孔隙率,此外,水合物还有可能阻塞流体渗流关键通道,从而减小了渗流率;采用现有渗流模型对试验结果进行了对比,发现与Masuda模型(N=3)最为近似。     

固结时间对深部重塑土力学特性影响试验研究

针对重塑土的不同固结时间对固结土样力学性能的影响,对不同固结时间的土样进行了直接剪切试验,得出抗剪强度随着固结时间的延长而增加,增加的速度由快逐渐变慢,并且对重塑的黏性土影响较大.     

磨细矿渣掺合料对高强混凝土流变及力学性能的影响

以磨细矿渣为混凝土的特殊掺合料等量替代２０％～６０％的水泥,配制出Ｃ６０～Ｃ８０的高强、大流动混凝土。研究了磨细矿渣掺合料对高强度混凝土流变性能和力学性能的影响,探讨了掺合料在新拌混凝土内部的作用机理。研究结果表明：优化掺合料细度和选择适当的掺量不查可以节约水泥,改善新伴混凝土的流动性、减少坍落度损失,而且还可以显著提高混凝土强度。     

冻融循环对含盐土物理力学性质影响的试验研究

单轴抗压强度是岩土的重要力学性质之一,同时也是寒区工程建设中基础设计的一个重要依据。为研究冻融循环作用对含盐土单轴抗压强度的影响,以兰州黄土为研究对象,其中添加无水硫酸钠,对不同含盐量和含水率的试样在经历不同的冻融循环次数后,在常温下测试其单轴抗压强度试验。试验揭示了含盐土在常温下的应力应变曲线呈明显的脆性破坏,而经冻融的试样未出现明显的屈服阶段直到达到极限应力而进入弱塑性破坏;分析了硫酸钠盐在土体冻融循环中对土体强度的强化和弱化两种作用;得出了含硫酸钠盐黄土经历冻融循环达到新动态平衡的次数为6次。     

土体参数概率分布函数对边坡系统可靠度影响

利用Monte Carlo法与极限平衡方法相结合,针对一典型土坡,比较分析了正态分布函数与对数正态分布函数对边坡系统可靠度的影响,研究得出:相同均值与标准差的前提下,假定土体材料符合对数正态分布函数得到的系统失效概率较之正态分布函数假定下的系统失效概率要大,另外,若仅在确定性临界滑动面上进行可靠度分析时,对数正态分布函数假定得到的失效概率同样较之正态分布函数假定下要大,但是,其增幅要大于边坡系统可靠度分析时的增幅。     

Influence of fine tailings on polyester mortar properties

The purpose of this study is to examine the basic properties of polyester mortars using a fine tailings (FT) from an abandoned mine as a filler. FT with sizes of 10–69 μm is obtained through the centrifugal separation of tailing (TA), and tested for such basic properties, as particle shape, fineness of size distribution, liquid resin absorption, and heavy metal leaching. Polyester mortars with FT and ground calcium carbonate (GC) are prepared with various filler-(filler + binder) ratios and replacements of GC with FT, and tested for working life, flexural and compressive strengths, and chemical corrosion resistance. As a result, FT has almost the same properties as GC in terms of particle shape, fineness of size and liquid resin absorption. The working life of polyester mortars is prolonged with an increased filler-(filler + binder) ratio and replacement of GC with FT. From the vantagepoint of the strength development of the polyester mortars with FT, it is recommended that the filler-(filler + binder) ratio and replacement of GC with FT should be controlled at 50% or less. Mass and strength changes are generally lower in mortars containing FT than in those containing GC in all chemical solutions.     

冻融循环对闭孔珍珠岩水泥土力学性能的影响

由于水泥土抗冻性能较差,在多年冻土和季节性冻土地区,水泥土的应用和推广受到了一定的限制,如何提高反复冻融条件下水泥土的强度和耐久性,保证工程的使用寿命,是水泥土材料在寒冷地区进一步推广应用的关键.通过在水泥土中加入闭孔珍珠岩,得出水泥土在不同闭孔珍珠岩掺量下冻融循环后的强度值,分析了冻融循环次数对闭孔珍珠岩水泥土性能的影响及冻融循环前后闭孔珍珠岩水泥土强度变化,对掺入闭孔珍珠岩的水泥土做了初步的机理分析.     

多因素下氯离子对粗粒硫酸盐渍土盐胀的影响

为了探明氯离子对粗粒硫酸盐渍土盐胀特性的影响,采用人工配制的粗粒硫酸盐渍土,以含盐量、压实度、含水率、上覆荷载等单因素试验为基础,对粗粒硫酸盐渍土进行多因素下单次降温试验,通过添加无水氯化钠研究氯盐的存在对粗粒硫酸盐渍土盐胀特性的影响。结果表明:提高氯离子含量和上覆荷载大小对砾类、砂类硫酸盐渍土盐胀均有显著的抑制作用; 在89%～97%的范围内提高压实度对抑制砾类、砂类硫酸盐渍土的盐胀率增长无显著效果; 在7%与7.85%含盐量下,增加含水率对砾类、砂类盐渍土的盐胀有显著促进作用; 对于砂类盐渍土,在2%含盐量下增大含水率会降低其盐胀率,在5%含盐量下增大含水率盐胀率会先增大后下降,在13.7%含盐量下增大含水率会增大其盐胀率; 对于砾类盐渍土,各因素对盐胀率的影响由大到小依次为含盐量、含水率、上覆荷载、压实度、含盐量与含水率交互作用; 对于砂类盐渍土,各因素对盐胀率的影响由大到小依次为含盐量、含盐量与含水率交互作用、上覆荷载、压实度、含水率。     

DEIPA对混凝土力学性能的影响

DEIPA又称二乙醇单异丙醇胺,因其可降低材料的粘度、调节材料的流变学性质、提高研磨效率及选粉效率等特点,被广泛应用于水泥助磨剂中。近期业内“混凝土增效剂”盛行,其多数原理与水泥助磨剂类似,此类物质少量掺入混凝土体系内,通过抑制胶材颗粒之间的团聚、促使颗粒分散的物理行为,促进水泥水化,从而提高混凝土早期强度。本文通过对主要原料为DEIPA的混凝土增效剂对混凝土性能的影响展开讨论。     

粗颗粒含量对粗粒土—混凝土结构接触面剪切力学性质的影响

利用大型直剪试验仪对粗粒土—混凝土结构接触面进行直剪试验,研究粗颗粒含量对接触面剪切力学性质的影响.通过试验获得接触面剪切条件下的强度、黏聚力、摩擦系数、刚度和残余强度等力学参数随粗颗粒含量变化的规律.研究结果表明,粗颗粒含量对接触面剪切力学性质有重要影响.随着粗颗粒含量的增大,接触面上的剪切强度、摩擦系数、残余强度和...