高含水量条件下水泥土强度室内试验研究

章根据淮盐高速公路淮安三合同段软基特点并结合室内试验结果对高含水量条件下水泥土强度特性进行了研究，结果表明软土含水量对水泥土强度和成桩质量有明显影响，软土含水量低于80％时水泥土强度与含水量成正比，超过80％时水泥土强度会明显降低。增加水泥用量可明显提高水泥土强度，使用外加剂可有效改善水泥土性能。     

软土增强固化剂固化机理和效果的研究

针对水泥固化淤泥土强度较低且发展缓慢的问题,基于软土固化理论开发了软土增强固化剂。通过室内试验初步验证了软土增强固化剂的固化效果,得出其固化土的强度明显高于水泥土,且早期强度差异更加明显,可缩短养护时间来节约工期。通过双轴搅拌桩试验进一步得出软土增强固化剂对含水量为56.24%淤泥土有较好的固化效果,其固化土结晶体含量较高,试件破坏呈脆性,其固化土取芯强度是水泥土的1.70~2.19倍,且取芯强度低于室内试验强度,强度折减系数为0.32~0.34。为高含水量淤泥土固化研究和工程实践提供一定的参考价值。     

深层搅拌法加固软弱土层的室内实验研究

通过配比实验,用搅拌法对3种软弱土层加固,研究了土质类型、水泥掺入比、龄期、水泥牌号和含水量等因素对水泥土强度的影响.研究结果表明:粘土、亚粘土和粉土加固后的强度依次增大;亚粘土和粉土的水泥土强度分别为粘土水泥土的1.45～4.50倍;水泥掺入比越高,强度越大;水泥掺入比为14%和20%时水泥土强度是水泥掺入比为10%时的1.43～2.48倍;龄期与强度增长成正比,龄期为28 d和90 d的水泥土强度是7 d时的2.2～3.2倍,但水泥土强度的增长速度随龄期的增加而变小;用高标号水泥加固的水泥土强度相对较高,含水量高的土加固后强度要低于含水量较低的土强度;加入粉煤灰和外掺剂能增强水泥土的强度或改善其性能;可根据对加固土的强度与龄期等要求,合理地选择加固参数,以满足实际工程的需要.     

纳米硅粉水泥土抗腐蚀性能研究

水泥土搅拌法处理近海软土时, 水泥土常处于腐蚀性环境中。系统研究掺入纳米硅粉的水泥土的抗腐蚀性能, 为水泥土抗腐蚀性能改良、近海区软土水泥土搅拌法加固提供依据。选取珠江三角洲典型的淤泥质粘土, 按天然含水量配制试验用土,加入掺入比为0%～4%的纳米硅粉配制水泥土试件, 在腐蚀性硫酸盐溶液和纯水中养护到不同龄期, 对其进行无侧限抗压强度对比试验, 得到了水泥土强度与纳米硅粉含量及腐蚀性养护环境关系的变化规律。主要结论是: 两种养护环境下, 纳米硅粉提高水泥土强度的长期效果比短期效果显著, 龄期90 d内纳米硅粉掺入比为2%的水泥土强度最大; 但龄期180 d时水泥土强度随纳米硅粉掺量的增加而增加; 硫酸盐腐蚀环境能加速纳米硅粉和水泥水化产物的二次水化反应, 大幅提高水泥土的强度, 纳米硅粉能显著提高水泥土的抗腐蚀性能; 龄期180 d时, 养护在硫酸盐溶液中纳米硅粉掺入比为2%～4%的水泥土, 强度比掺入比为0%的水泥土强度高(2～3)倍, 也比相同配比养护在纯水中水泥土强度高15%～20%。     

银川地区粉煤灰水泥土抗压强度的正交试验研究

为了在银川地区软土地基加固处理中更好地推广应用水泥土,以含水量、水泥掺量、粉煤灰掺量和龄期等为因素,设计正交试验方案L_9(3~4),研究粉煤灰水泥土的强度特性.研究结果表明:水泥土的强度随水泥掺量、粉煤灰掺量和龄期的增加而增加,随含水量的增加而减小,在水泥掺量适当时,粉煤灰能显著提高水泥土的强度,尤其是后期强度;软土中含有一定量的粉细砂有利于水泥土强度的提高.提出了通过掺加干砂提高水泥土强度的措施.     

含盐与酸碱条件下水泥土的强度特性

针对我国东南沿海分布的高含盐、弱碱性软土的地基加固问题,研究了黏土含盐量与酸碱性对水泥土强度的影响.结果表明:碱性环境有利于水泥土强度提高;而酸性条件下不利于黏土凝硬反应,使得水泥土的强度降低.由于盐分浓度较高时,土粒双电层变薄,产生离子交换,易于团聚化作用,抵消了一部分酸性对强度的降低作用,因此在酸性土中含盐量对水泥土的强度有影响,而碱性土中含盐量对水泥土强度无明显影响.     

闽南海相沉积土水泥土的强度特性分析

根据闽南地区海相沉积土水泥搅拌桩工程的室内配方试验成果,分析水泥土的龄期、水泥掺量、土样含水量和土样种类对水泥土无侧限抗压强度的影响.研究表明,水泥土强度与龄期有关,28 d内强度增长较快,28～60 d的强度增长速率趋缓;水泥土的强度随着水泥掺量的增大而增大,两者基本呈线性关系;随着土样含水量的增加,粉喷桩水泥土强度...     

水泥土中GFRP筋的界面黏结特性试验研究

加筋水泥土桩锚支护技术广泛应用于边坡与基坑工程的加固,而常用的钢筋等金属材料筋体在富水及高腐蚀性的环境中往往会面临锈蚀的风险.玻璃纤维增强塑料筋(GFRP筋)因其抗拉强度高、抗腐蚀性强等特点将成为金属材料筋体的重要替代.为揭示GFRP筋-水泥土界面的黏结特性,通过12组不同配比下水泥土的无侧限抗压强度试验以及对应水泥土中GFRP筋的单元体中心拉拔试验,获得了GFRP筋-水泥土界面黏结滑移曲线,并进一步得到了界面黏结强度与水泥掺入比及土体含水量的相关关系.基于界面黏结滑移曲线的形态特征,对GFRP筋-水泥土界面的承载过程及机理进行了分析.研究结果表明:GFRP筋-水泥土界面黏结强度随土体含水量的增大而降低,随水泥掺入比的增大而升高;GFRP筋-水泥土界面极限黏结强度与筋体周围水泥土的无侧限抗压强度呈明显的线性关系;界面黏结滑移曲线可分为弹性段、软化段、残余上升段、残余下降段4个阶段,各阶段分界点对应的界面黏结强度与界面极限黏结强度间存在不同的比例关系,可引入强度折减系数进行刻画.本文研究揭示了GFRP筋在水泥土中的黏结强度发挥机理,建立了基于水泥土配比的界面黏结强度预测模型,为GFRP筋加筋水泥土技术的工程应用提供了理论依据.     

地下水影响粉喷桩强度的试验研究

用粉喷法加固软土地基,可以提高软土地基的强度,减少软土地基的变形。通过室内对比试验,讨论了水下养护对室内试验中水泥土试块强度的影响,分析试验数据并得出结论。     

粉喷桩复合地基的设计与应用探讨

粉喷桩处理软土地基技术是利用压缩空气将固化剂(一般是以水泥作为主剂)喷入软土层深部,通过特制机械的就地强制搅拌使地基软土与水泥粉体混合,经过一系列的物-化反应,混合物在软土层中固结成具有较了整体性、水稳性和一定强度与刚度的水泥土加固体,形成由桩体和桩间土共同承担上部荷载的复合地基承载模式,从而提高软土地基的承载力。粉喷桩可用于淤泥、淤泥质土、含水量较高的粘土、粉质粘土、粉土等软土地基的处理,且处理效果显著,造价低廉,施工快速,因此应用日益广泛。     

高液限土路基填料改良的试验研究

针对高液限土含水率高、水稳定性差等特点,采用生石灰和水泥两种材料进行改良处理,通过一系列的室内试验研究了不同掺量下改良土的物理性质、CBR值、水稳性以及干湿循环强度特性.结果表明,高液限土掺水泥改良后CBR值随掺量线性增长,而生石灰在掺量超过4%后CBR值变化平缓;掺量对高液限改良土的水稳定性有显著的影响,生石灰和水泥的掺量分别低于4%和6%时水稳定性较差.综合考虑CBR值、水稳定性以及干湿循环无侧限抗压强度特征等因素,掺4%生石灰或7%水泥改良后,高液限土可用作高速公路的路基填料.     

聚丙烯纤维与TG固化剂对水泥石灰土强度及稳定性的影响

为提高水泥石灰综合稳定土的基层性能,选用聚丙烯纤维、TG土壤固化剂改良水泥石灰土。根据水泥和石灰含量、聚丙烯纤维掺量、TG固化剂剂量对水泥石灰土无侧限抗压强度的影响规律,从而确定水泥和石灰含量均为4%,聚丙烯纤维和TG固化剂掺量分别取0.2%、0.02%。在此基础上,研究了纤维与固化剂对水泥石灰土劈裂强度、收缩性、水稳定性及冻稳定性的影响。试验结果表明:经聚丙烯纤维与TG固化剂复合固化的水泥石灰土强度及稳定性提高效果最显著,优于高石灰掺量的水泥石灰土。     

减水剂对掺电石渣水泥强度与结构影响的研究

探讨不同掺量的减水剂对掺电石渣水泥强度与结构的影响.结果表明:当w电石渣掺量为5%时,掺入减水剂会使掺电石渣水泥的早期强度有所下降.当w电石渣掺量大于20%时,掺入减水剂可消除水泥的凝聚现象,大大提高水泥的流动性,降低硬化水泥浆体的孔隙率,明显提高掺电石渣水泥的早期强度,且水灰比越低,减水剂的增强效果越强.本试验中w减水剂的最佳掺量为0.75%.减水剂的掺入对掺电石渣水泥的后期强度影响不大.     

水泥/石灰对滨海盐渍路基土性能的影响

以江苏海门地区典型的滨海盐渍土为研究对象,通过击实试验、无侧限抗压强度试验、室内承载比(CBR)试验,以及水稳定性试验,研究了水泥和石灰两种改良剂对该类滨海盐渍土性能的影响。结果表明:当水泥添加量12%～14%或石灰添加量10%～14%时,改良土的饱水无侧限抗压强度达到《公路路面基层施工技术规范》规定的二级公路底基层指标; 石灰改良土最佳石灰掺入量为12%; 水泥对CBR的提升和对盐渍土膨胀的抑制作用比石灰更显著; 两种改良剂添加量为6%～14%时,改良土水稳定系数在65%～80%之间; 施工中需采取隔断、排水等措施降低水对盐渍土路基的影响。     

水泥加固类路面基层填料的浸水强度

在浸水条件下,对不同水泥占比和不同养生时间的加固土进行单轴抗压强度试验,试验结果表明:低液限黏土经固化剂加固后的最佳的含水率灵敏度比原土样有所减小,且随着水泥占比的增加而下降;养生时间一定的情况下,加固土的抗压强度随着水泥占比的增加而增大,水泥占比的增加对后期强度的影响较前期强度更显著;抗压强度随着养生时间增加而增大,随着时间的延长增长速率逐渐减小,28 d时水泥的水化反应基本完成;随着水泥占比的增加,各龄期下耐水系数均增大,表明加固土的水稳定性增强,但各种条件下耐水系数均小于0.75.     

水泥改性膨胀土试验研究

以水泥为改性材料对中强膨胀土进行改良,对不同掺灰量膨胀土的界限含水量、自由膨胀率、击实性、抗剪强度等进行了室内试验研究.结果表明,随着水泥掺量增加,膨胀土的胀缩性显著改善.     

改性黄土垂直方向毛细水上升作用研究

黄土中极易发生毛细水上升的现象,毛细水的上升作用会影响黄土的含水率、强度和土体的结构,造成土体稳定性下降,弱化黄土地基。石灰和水泥作为常用的改性材料被广泛应用于黄土改良。试验研究了黄土以及石灰、水泥不同配比下的改性黄土在毛细水上升作用50 d过程中的含水率变化,推算出毛细水在黄土和改性黄土中上升高度和速率,以及50 d后密度、干密度及无侧限抗压强度等参数的变化规律。评估了3%石灰改性土、5%石灰改性土和3%水泥改性土改善黄土中毛细水上升作用的可行性;并对三者的改性作用进行比较。试验结果表明:三种改性土都可以有效地减缓毛细水上升高度和速度(从黄土的160 cm最低降低到60 cm左右),提高强度(水泥土50 d后土水接触面处试件无侧限抗压强度为0.86 MPa,为同高度处黄土强度值的3倍)和密度。试验最后得出,石灰能够有效降低土体内的含水率,且随着含量的增加,吸水作用越明显,而水泥对于土体内部结构的改性作用更大,提升土体强度和遇水稳定性,阻碍毛细水上升作用显著。     

纤维水泥稳定土的无侧限抗压强度试验研究

为进一步研究掺加聚丙烯纤维对水泥稳定土强度的影响,进行了纤维水泥稳定土的7d无侧限抗压强度试验.结果表明,水泥稳定土的无侧限抗压强度随着纤维掺量及纤维长度的改变而变化,纤维掺量对水泥稳定土7d无侧限抗压强度的影响大于纤维长度的影响,水泥稳定土中掺加纤维与否的破坏形态有明显区别,当水泥含量为10%、纤维掺量为1‰、纤维长度为12mm时,水泥稳定土的无侧限抗压强度增幅较大.工程应用中可优先考虑通过提高纤维掺量来有效提高水泥稳定土的无侧限抗压强度.     

某添加剂在水泥土搅拌法中的应用

为了改善水泥土的力学性能,对某添加剂进行了研究.做了水泥掺入比(水泥掺入质量/加固土质量)aw=12%;水灰质量比C=0.5;添加剂掺入比(添加剂掺入质量/水泥掺入质量)ap分别为0,2%,4%,5%,6%,8%,10%,12%,14%,16%,20%,24%,26%,28%,30%,32%的16组试样.作为对比,还做了aw=15%,C=0.5的1组试样.室内7,30和90d龄期的无侧限抗压强度试验结果表明,该添加剂对水泥土的强度有增强作用,但其早强作用尤为显著.其加固水泥土的机理主要与三硫型水化硫铝酸钙的生成有关.对某工程的水泥土搅拌桩制定了合理的添加剂配方(aw=14%,ap=15%).实践表明,该添加剂有效地提高了水泥土的早期强度和标准强度,可保证成桩质量,缩短施工工期,降低工程成本,减小建筑物沉降.