不同土质水泥土力学特性的影响因素研究

为了探究土体性质差异对水泥土强度及变形特征的影响,选取冀西北地区广泛分布的风积沙及粉质黏土两种土样改良为水泥土,通过无侧限抗压强度试验,分析了水泥配比及含水率对不同土质水泥土的强度及变形规律。结果表明:随着水泥配比的增加,两种水泥土的强度都显著增大,但其强度增长率有明显不同,并且风积沙水泥土的强度在各种情况下均大于粉质黏土水泥土;含水率对两种水泥土强度的影响程度不同,粉质黏土水泥土在含水率低于最优含水率时强度基本不变,超过最优含水率后强度骤降,而风积沙水泥土在其最优含水率处的强度最大,且具有明显的峰值强度;随着水泥配比的增加,两种水泥土的变形模量都逐渐增大,但增加幅度不同;根据变形模量与强度的数据拟合,得出了两种水泥土28ｄ养护龄期的变形模量估算公式。     

微生物改性水泥土的制备与力学特性研究

花岗岩残积土在我国华南地区广泛分布,由于其具有明显的遇水崩解特性,往往带来山体滑坡等地质灾害.基于微生物诱导碳酸钙沉淀技术(MICP)采用巴氏芽孢杆菌对水泥加固花岗岩残积土的工程性质、工程技术进行改良研究,探究以水泥掺入量、钙离子浓度和钙源等因素为变量时,MICP技术对水泥土强度、应力应变关系等力学性能的影响.通过无侧...     

粉细砂水泥土力学与渗透特性试验研究

以粉细砂为主料,按不同水泥掺入比、不同外加剂配比、不同成型方式以及不同龄期等参数组合制备水泥土试样,开展大量室内试验研究。对粉细砂水泥土的强度、变形和渗透特性进行分析和探讨。研究成果表明:水泥土的抗压强度随水泥掺入比的增加而增大,两者间较符合二次抛物线关系;水泥土的抗压强度随龄期增长而增大,两者关系可用对数函数关系进行拟合;膨润土和减水剂对水泥土的强度和变形参数影响很小,但膨润土有助于降低水泥土的渗透性。总结出水泥土抗压强度与水泥掺入比、抗压强度与龄期、变形模量与龄期、变形模量与抗压强度、渗透系数与龄期等参数之间的经验关系,可为水泥土配合比设计以及参数预估提供依据。     

水质污染和冻害作用下粉煤灰水泥土宏微观物理力学特性的相关性研究

针对粉煤灰水泥土在水质污染及冻害作用下的耐久性问题,开展了固化土宏微观物理力学特性的相关性研究.宏观力学强度通过无侧限抗压强度试验获得,分析了水质污染类别、冻融循环次数、固化剂配比、龄期等因素对固化土强度的影响;微观结构通过渗透试验、扫描电镜试验(SEM)及X射线衍射试验(XRD)获得,分析了固化土的孔隙率及矿物成分等...     

干湿循环作用下铁尾矿砂水泥土强度劣化规律

为了探讨铁尾矿砂水泥土的力学性能及抗干湿循环劣化能力,通过无侧限抗压强度试验和干湿循环试验,研究水泥掺量、铁尾矿砂掺量及干湿循环次数对铁尾矿砂水泥土强度的影响。试验结果表明:铁尾矿砂在20%掺量下对水泥土的强度提升最大,在40%掺量下对水泥土的强度提升最小,最高强度增长率约为70%;干湿循环对素水泥土和铁尾矿砂水泥土的强度造成的损伤程度不同,素水泥土在循环初期强度损失较大而在循环后期损失较小且逐渐趋于平缓,铁尾矿砂水泥土在循环初期强度损失较小,超过一定循环次数后强度下降明显;水泥土强度劣化的主要原因是孔隙水的干缩湿涨造成水泥土内部的应力集中。     

聚丙烯纤维硅粉水泥土力学性质试验研究

在硅粉水泥土中掺加聚丙烯纤维配制试样,进行无侧限抗压强度试验和不同围压下的三轴试验,结果表明:聚丙烯纤维的掺加可以有效提高水泥土体的强度,且土体强度随纤维掺加量的增加而增强;随着围压的提高,水泥土试件的破坏应力和破坏应变均逐渐增大,掺入聚丙烯纤维的水泥土试件在不同围压下的破坏应力均高于同条件下未掺加纤维的试件。     

夯实水泥土抗压强度室内试验研究

浙江省一些水库除险加固工程使用套井时,设计单位在黏性土与底部基岩接触部位采用夯实水泥土来衔接过渡。为了研究夯实水泥土的力学性质,选取2个水库的料场土,在不同水泥掺入比、压实度、龄期条件下,研究其对无侧限抗压强度的影响,得出无侧限抗压强度与水泥掺入比、压实度、龄期的关系,以指导工程实践。     

碱渣污染水泥土无侧限抗压强度与渗透性试验研究

文章选取受碱渣污染的粉土、粉砂、粉质黏土三层土分别与水泥作成试块为研究对象,利用室内无侧限抗压强度试验与渗透试验,分别得到了三类水泥土7d、14d、28d养护时间的无侧限抗压强度变化规律与渗透性变化规律,并初步分析了变化规律的影响因素,为碱渣库(池)的防渗方案提供了依据.     

干湿循环对固化污泥微观结构及强度的影响

为探索用作填埋场覆盖材料的固化污泥的干湿循环耐久性,开展了干湿循环条件下碱渣矿渣石灰固化污泥强度性质试验。结果表明:随着干湿循环次数的增加,水化反应持续进行,钙矾石、水铝钙石和水化硅酸钙等水化产物增多,试样孔隙体积减小,结构趋于密实;总体来看,固化污泥的无侧限抗压强度随着干湿循环次数的增加呈增大趋势,7次干湿循环后试样的强度为干湿循环前的1.16~1.45倍;从微观结构和无侧限抗压强度来看,碱渣矿渣石灰固化污泥具有良好的干湿耐久性。     

水泥土无侧限抗压强度室内试验研究

通过定义似水泥掺量、似含水率等变量对水泥土进行室内无侧限抗压强度试验,得出其强度相关规律。试验结果表明,相同似含水率、相同似水泥掺量情况下,水泥土的无侧限抗压强度随着龄期的增加而提高。相同似含水率、相同龄期情况下,水泥土的无侧限抗压强度随着似水泥掺量的增加而显著增长。相同似水泥掺量、相同龄期情况下,水泥土的无侧限抗压强度随着似含水率的增加而显著降低。     

素水泥土及纤维水泥土动力特性试验研究

利用动三轴试验仪对温州地区水泥土进行了试验,研究结果显示:(1)水泥土试样的动应力-动应变曲线、动弹模-动应变曲线均符合双曲线形式,水泥掺量对水泥土动应力的影响最为明显,水泥掺量、纤维掺量、动荷载频率对水泥土动弹模的影响非常明显。(2)随着水泥掺量、动荷载频率的提高,水泥土样发生破坏时的动应变明显变小;随着纤维掺量的提高,水泥土样发生破坏时的动应变明显变大,掺入适量的纤维可以提高水泥土的塑性;当应力水平超过水泥土的"临界动应力"时,水泥土的塑性变形急剧增大直至土体破坏。(3)工程设计时,应控制上部结构传下的总应力不大于加固土体处的临界应力,且应避免荷载频率与水泥土体的固有频率相近。     

不同水泥掺量的水泥土无侧限抗压强度预测

为了解高水灰比时水泥土搅拌桩墙施工中的水泥土强度情况,通过室内无侧限抗压强度试验,对不同掺量、不同龄期下水泥土的强度特性进行了分析,并推导出了基于水泥掺量的强度预测经验公式。分析表明,相同龄期下,可由经验公式根据某一掺量的水泥土强度直接预测另一掺量时的强度,这对实际工程中的设计施工与质量控制具有积极指导意义。     

纤维改性膨胀岩加筋作用试验研究

对掺改性聚丙烯单丝纤维改性后的膨胀岩进行了力学特性研究,通过不同纤维掺量、不同压密度等的无侧限抗压强度试验进行对比分析,研究了纤维改性膨胀岩的加筋作用、破坏模式,试验结果表明膨胀岩掺改性聚丙烯单丝纤维改性后,本构关系呈双折线硬化型,其转折点为纤维发挥作用的临界应变点。     

外掺剂对冻融循环水泥土强度影响的试验研究

水泥土的缺点是抗冻性差,如何将其应用于季节性冻土区和多年冻土区一直是工程实践面临的一个重大课题。无侧限抗压强度是水泥土最基本、最重要的力学指标,通过室内试验,选择当地几种廉价的建筑材料与工业废料作为外掺剂,通过单掺和复掺试验,分析了这几种外掺剂对水泥土冻融循环前后无侧限抗压强度的影响及其促进作用。冻融循环试验结果表明：水泥土通过添加适量的外掺剂,能够达到提高水泥土强度和抗冻耐久性能的双重作用,并配制了一种以水泥土为主剂的性价比较高的复合水泥土,为外掺剂在寒区水泥土中的应用和工程设计提供理论和试验数据。     

引江济淮白山船闸水泥土强度试验

智能化双向搅拌桩技术在引江济淮白山船闸工程中得到了推广应用,为研究白山船闸水泥土的强度变化规律以及新技术应用效果,通过制备不同形状、水泥掺量和龄期的水泥土试样,进行无侧限抗压强度试验和三轴不固结不排水试验,获得水泥土的应力应变关系、抗压强度及抗剪强度参数。室内试验结果表明：水泥土应力-应变关系为应变软化型,无侧限抗压强度随水泥掺量、龄期的增长而增大,与龄期对数近似呈线性关系;90 d龄期的圆柱体试样强度比立方体试样高约13%;变形模量与无侧限抗压强度的比值在55.6～96.2之间,受龄期影响较大;黏聚力与无侧限抗压强度呈近似线性增长关系,内摩擦角范围为22°～33°。现场芯样强度达到室内水泥土强度的70%以上,智能化双向搅拌技术能够在一定程度上改善搅拌桩成桩质量,采用强度比值的拟合关系式有利于弥补室内与现场水泥土的强度差异。扫描电镜(SEM)结果从微观角度揭示了水泥土的强度增长机理。研究成果可为类似工程研究提供依据。     

大理岩干湿循环力学特性试验研究

针对库水变幅带边坡岩体水力风化作用下性能劣化现象,选取锦屏水电站左岸边坡大理岩为研究对象,采用干湿循环处理,开展了单轴和不同围压下的三轴压缩试验,研究了大理岩在不同干湿循环作用下强度、变形和破坏形式等力学特性。试验结果表明:大理岩单轴峰值强度与干湿循环次数呈负相关关系,初次循环阶段的劣化效应显著;较低循环次数下大理岩内摩擦角基本不变,黏聚力有较大幅度下降,总体上黏聚力受干湿循环作用的影响效应比内摩擦角更敏感;干湿循环对大理岩有一定程度的软化作用,多次循环后大理岩弹性模量逐渐降至临界值,围压的增加能有效弱化这种软化作用。     

纤维水泥土力学性能研究

为指导纤维水泥土材料在实际工程应用,文章通过室内试验研究了水泥土、玻璃纤维水泥土和玄武岩纤维水泥土力学性能.试验结果表明:随养生龄期增加,水泥土力学强度呈幂函数关系增长,养生前期力学强度增长速率显著;水泥土力学强度随水泥剂量增加呈线性增长,且建立的强度增长模型能较好地预测水泥土强度增长趋势,水泥掺量增加1％,水泥土抗压强度和劈裂强度分别平均增长25.4％、36.7％;纤维水泥土强度增长规律与水泥土基本一致,玄武岩纤维水泥土力学强度略高于同条件的玻璃纤维水泥土强度,纤维水泥土28d抗压强度至少是180d抗压强度的78.9％;28d劈裂强度至少是180d劈裂强度的77.8％.     

冻融循环下水泥改性膨胀土物理力学特性研究

为探究冻融循环作用对水泥改性膨胀土物理力学特性的影响,以南阳膨胀土为试验对象,进行不同掺灰比的水泥改性,然后对经历不同冻融循环次数后的试样进行变形测量和无侧限压缩试验。试验结果表明在冻融循环过程中,水泥改性膨胀土试样的含水率损失量较小,不同掺灰比试样的体积变化规律均呈现为“冻缩融胀”,掺灰比越大,试样体积的变化幅度越小,最大冻缩量和最大融胀量也越小,但会存在一个最优水泥掺灰比。冻融循环作用对水泥改性膨胀土力学特性的影响较大,尤其是初次冻融。随着冻融循环次数的增多,不同掺灰比试样的强度与弹性模量逐渐降低并趋于稳定,掺灰比越大,强度和弹性模量的衰减量越小。水泥改性膨胀土经历冻融后韧性变好。     

考虑养护温度的水泥土搅拌桩强度模型探讨

室内水泥土标准试验与现场水泥土搅拌桩在养护温度和成桩工艺方面存在较大差异,导致室内水泥土抗压强度难以合理反映现场水泥土搅拌桩抗压强度。为此引入等效龄期理论和调整系数分别反映不同温度历程和成桩工艺对现场水泥土搅拌桩抗压强度的影响,从而建立考虑养护温度的水泥土搅拌桩强度模型。首先在室内开展了5、20、40 ℃ 3种不同养护温度的水泥土抗压强度试验;然后采用最小二乘法估计了水泥土活化能,并采用优化算法辨识了水泥土抗压强度模型参数;最后基于典型水闸工程地基温度和桩身强度检测值,识别了该模型的调整系数。分析表明,同龄期水泥土抗压强度随养护温度的增加而增加;成桩工艺差异对水泥土强度影响较大;新模型能较好地反映水泥土搅拌桩强度的发展规律。     

聚丙烯纤维长度对水泥稳定再生集料力学特性影响的研究

为了研究纤维长度对水泥稳定再生集料力学性能的影响,开展了无侧限抗压试验、劈裂抗拉试验,并结合脆性对纤维在水泥再生集料中的力学性能进行评价。试验结果表明：1）纤维的掺入一定程度上会降低水泥再生集料的强度;2）纤维的掺入明显增加了水泥再生集料的脆性,并且当掺入纤维长度为 12 mm 时,其改善脆性的效果最好。综上可得,12 mm 为聚丙烯纤维在水泥稳定再生集料中的最优长度。