3D打印工程弃土挤出过程力学性能试验研究

通过13种不同配合比的工程弃土复配,研究了不同复配弃土在挤出过程中的可打印性,同时对掺入河砂和再生粉的土样分别进行无侧限抗压强度试验和直剪试验,探讨了河砂和再生粉作为工程弃土掺料的可行性.试验结果表明,黏质弃土的掺配比例会影响复配弃土的打印形态,当黏土掺配比例达50％时,打印效果良好.再生粉的掺入能够提高土体的无侧限抗...     

固化湖泊淤泥烧结砖的性能与微结构

以固化湖泊淤泥为主要原材料,采用真空挤压塑性成型技术制备并经烧结得到小样砖.对原材料进行理化性能分析发现,少量固化剂的加入并未明显改变淤泥的塑性指数、氧化物组成、矿物组成等,但对成型性能有一定的影响.测试并比较了湖泊淤泥、固化湖泊淤泥实验室小样砖坯体的干燥线性收缩、烧结后小样砖的体积密度、吸水率、强度、导热系数、抗冻性等.研究发现,当固化淤泥掺量为90%,煤渣掺量为10%时,可制备出坯体干燥线性收缩为5.42%,成品吸水率为18.2%,强度为15.8 MPa的小样砖,其综合性能较未经固化处理的湖泊淤泥烧结小样砖略差.采用SEM和MIP等测试手段对其微结构进行研究,结果表明,固化淤泥烧结小样砖与相同煤渣掺量的湖泊淤泥烧结小样砖相比,其微观结构更为疏松,未被玻璃相包裹的颗粒及未被填充的孔隙更多,孔隙率较大是导致其强度较低、吸水率较高的主要原因,但同时,其导热系数略低.2种烧结小样砖均具有好的抗冻性.     

掺合料改性湖泊淤泥烧结生态驳岸砌块的研究

为了将湖泊淤泥烧结砌块作为护岸材料应用于河道护岸工程,砌块应有较高的抗压强度和优异的耐久性,满足水利工程的服役寿命要求.湖泊淤泥塑性指数高,干燥收缩大,烧结制品强度低,需选择合适的掺合料对淤泥进行改性.本文以湖泊淤泥为主要原材料,页岩、煤矸石、煤渣、砖粉、煤粉等作为掺合料,通过陈化、成型、干燥、焙烧等工艺得到6组烧结样砖,分别测试样砖的干燥收缩、体积密度、抗压强度、吸水率和抗冻融等物理力学性能,结合微观形貌分析发现,分别掺入10%页岩和10%砖粉的砖坯的成型性能较好,烧结后的样砖具有较高的抗压强度和优异的耐久性能.掺入2%煤粉的样砖的各项性能均下降,应限制煤粉在淤泥烧结驳岸砌块中的使用.最后,在生产线上进行淤泥烧结驳岸砌块的中试生产,其性能满足相关的技术标准和实际工程需要,并将驳岸砌块应用在生态河道护岸工程.     

云罗高速公路沿线高液限土承载比影响因素分析

以云罗高速公路工程中的高液限土改良方案为背景,通过试验研究颗粒级配和矿物成分对具有明显地区特征的掺砂高液限粉土和高液限黏土承载比的影响。结果表明：亲水性矿物成分是影响高液限土水敏性、膨胀率、加州承载比CCBR的主要原因之一;细颗粒含量越高,水敏性越强, CCBR越小;影响土体CCBR的主要因素是亲水性矿物含量,其次为黏粒组颗粒曲线分布情况及黏粉比;黏粉比越小,CCBR越大。     

粉煤灰砖的推广与应用

随着我国经济的高速发展,基础性建设发展尤为迅速,传统以黏土为主要原材料经成型、干燥和焙烧而成的烧结普通砖、烧结多孔砖作为主要墙体材料而广泛应用,但黏土材料的烧制过程中造成的土地资源浪费、环境污染已不符合技术进步和科学发展观的要求.     

再生微粉基本性能及对胶砂性能的影响

为了研究再生微粉的基本理化性能及其对胶砂抗压、抗折强度和微观结构的影响,本试验测试了再生微粉的基本物理性能指标,采用X射线衍射及荧光衍射法(XRD,XRF)分析了再生微粉的主要化学组成;将再生微粉作为矿物掺合料以不同掺量取代水泥,研究了再生微粉取代率对砂浆抗压、抗折强度及微观结构的影响规律。结果表明:(1)再生微粉粒径较大且质地疏松,其主要化学成分与普通硅酸盐水泥相近;(2)胶砂抗压、抗折强度随再生微粉掺量的增大而降低;(3)再生微粉掺量越大,砂浆微观结构越疏松多孔。再生微粉掺量在10%以内时,可以作为矿物掺合料替代水泥制备胶砂。     

再生骨料填充墙材抗压和抗折强度影响因素分析

以砖粉掺量(砖粉与混凝土粉比例)、水灰比、骨灰比、石灰掺量及取代率为参数,采用五因素、四水平的正交试验方法设计再生骨料填充墙材配合比,通过96个再生填充墙材试件的抗压和抗折强度测试,分析各影响因素对再生骨料填充墙材抗压和抗折强度的影响规律以及各水平之间的差异关系,并采用多元回归分析的方法,建立了再生骨料填充墙材抗压和抗折强度的计算公式.研究结果表明:水灰比是影响再生骨料填充墙材抗压强度和抗折强度的主要因素,骨灰比对再生骨料填充墙材的折压比的影响最为显著.     

含砖粉碎料水泥稳定再生集料的力学性能

砖粉碎料的含量影响水泥稳定再生集料的力学性能.本文采用试验研究了水泥含量、砖粉碎料掺量和养护龄期对水泥稳定再生集料力学性能的影响,建立了这3种因素与无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和抗冻性能的关系.试验结果表明,随着砖粉碎料掺量的减少,水泥稳定再生集料的最大干密度增大,其最佳含水量减小;随着水泥含量的减少,水泥稳定再生集料的最大干密度减小,其最佳含水量基本不变;不同龄期水泥稳定再生集料的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和抗冻性能都随着砖粉碎料掺量的增加而降低,随着水泥含量的增加而增加;以水泥含量和砖粉碎料掺量为变量建立了含砖粉碎料水泥稳定再生集料的无侧限抗压强度、劈裂强度和抗压回弹模量计算公式.     

北京地区细粒土微观特征及宏观力学性质研究

对从北京地区获取的10块代表性细粒土样品进行了X射线衍射分析（XRD）、扫描电镜（SEM）分析和常规土工试验,以对北京地区细粒土的微观特征及其对土体宏观力学性质的影响进行研究.结果表明：北京地区细粒土的主要矿物成分包括石英、长石、方解石和黏土矿物,其中,黏土矿物的主要组分为伊利石和伊蒙混层;北京地区细粒土土体结构疏松,颗粒矿物之间连接较弱导致较难形成骨架支撑,且粗颗粒矿物表面通常被细颗粒矿物包裹,细颗粒矿物的存在形式包括基质和团粒两种,在SEM观察中可通过组分和结构差异进行区分;北京地区细粒土的宏观力学性质受矿物组成和微观结构的联合控制,除了矿物颗粒本身性质对土体强度的影响之外,黏土矿物和粗颗粒矿物之间的结构配置对土体的抗压强度和抗剪强度也有重要影响.     

地基土液化机理的研究

通过室内动三轴试验和扫描电镜试验对不同级配、不同黏土矿物成分、不同黏粒质量分数、不同干重度的重塑土进行了系统的试验研究与微观分析，得出不论所含何种黏土矿物、也不论干重度及粗颗粒级配如何，黏粒质量分数为9％左右抗液化强度最低的原因。     

千枚岩土掺入红黏土微观结构与压缩特性试验研究

千枚岩土和红黏土均为高液限土,不宜直接作为路基填料。为充分利用两种特殊土,通过在千枚岩土中掺入0、20%、40%、60%、80%、100%红黏土配制混合土,研究混合土的液塑限、微观结构与固结试验。试验结果表明:混合土的液限随掺合比的变化规律可以用三次函数表达,当掺合比为13%～52%时混合土的液限低于40%,填料为C组填料,符合该工程基床底层及以下层的应用标准。电镜试验结果表明,千枚岩土颗粒较均匀,红黏土颗粒较小且可以有效地嵌入千枚岩土空隙而改变原有的土的级配,因此混合土干密度较千枚岩土大。固结试验表明,混合土压缩系数随压实度的增加而减小,随红黏土掺合比呈二次函数减小,加入红黏土可以有效降低千枚岩土的压缩性。因此建议碾压方案为红黏土掺入50%,含水率为16%。     

透水道路砖的制备及性能的研究

利用矿渣颗粒所固有的特性——多孔性和吸水性来制备透水砖,采用了不同集灰比和水灰比制备透水砖,通过用静水天平来测其有效孔隙率,用TZA-300型电液压式抗折抗压试验机测定其28天抗压强度,用抗渗仪测其透水性。分析不同的集灰比和水灰比对透水砖强度、有效孔隙率及透水性的影响,从而选择出更好的制备透水砖的配合比。     

沿海地区典型吹填土物化特征的对比

吹淤造陆工程的物源差异是影响工程处理难易程度的主要原因之一。针对沿海地区类型多样的吹填土,从粒度成分、矿物成分、物理化学性质等方面做比较分析。根据试验结果,发现大亚湾某吹填工程现场与其他地区具有相似的物质组成和环境条件,土样颗粒相对细小,粒度组成以黏粒组为主,因此在物理性质中表现出塑性指数大,阳离子交换量大、有机质含量高、在塑性图内位于高液限黏土区的特殊性质;另外,受海湾区域内复杂的沉积物分布影响,不同地区吹填土的矿物变化规律不明显;而化学成分中易溶盐含量高,以钠离子和氯离子为主要化学成分,导致土体的微观结构单元体形成一定的胶结作用,造成土体物理化学性质不稳定。     

镁锆砖的制备工艺参数与抗RH炉渣侵蚀的相关性

通过对比镁锆砖和镁铬砖抗RH炉渣侵蚀机理以及简化模型法,研究了镁锆砖的制备工艺参数与抗RH炉渣侵蚀的相关性.利用正交试验的方法分析了颗粒级配、助烧剂、烧结温度、氧化锆含量和氧化锆种类对镁锆砖抗渣性能的影响,确立影响镁锆砖抗渣性能的关键因素为烧结温度和氧化锆含量.在此基础上进一步分析烧结温度和氧化锆含量对镁锆砖抗渣侵蚀性能的影响.通过统计分析手段,利用中心复合设计,建立镁锆砖的抗侵蚀统计分析模型,并作响应曲面图形.     

基于响应面法的片麻岩尾矿烧结砖优化工艺研究

为了对片麻岩尾矿烧结砖的烧制工艺进行优化分析。以片麻岩尾矿为主料,添加少量粘土进行复配制备烧结砖,采用Box-Behnken响应面法创建了影响因子与响应值之间的二次回归模型,分别考察了烧结温度、粘土掺量、成型水分、颗粒粒径4个烧制工艺参数交互作用对片麻岩尾矿烧结砖抗压强度的影响,并对所研究的烧制工艺进行优化。研究结果表明：烧结砖最佳烧制工艺条件为粘土掺量35%,烧结温度1 050℃,颗粒粒径0.3 mm,成型水分10%。在最优工艺条件下,室内试验制备所得烧结砖抗压强度为21.57 MPa,满足GB/T 5101-2017《烧结普通砖》中MU 20的标准。采用Ｘ射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）分析方法对烧结温度1 050℃、成型水分10%、颗粒粒径0.3 mm、不同粘土掺量条件下制得的烧结砖进行表征,结果与响应面法得到的最佳工艺相吻合,该烧制工艺参数组合可为制备性能良好的烧结砖提供理论指导。     

面向材料老化的遗址土特性研究——以销阳城遗址为例

暴露在自然环境中的土遗址在降雨、风沙和温度变化的长期影响下，材料功能不断退化。以锁阳城遗址土为研究对象，测试遗址土物理、化学、热学和力学特性，为开展土遗址建筑材料老化机理研究提供基本参数。结果表明，不同方位城墙遗址土均为低液限黏土，矿物成分主要为石英、长石、云母、绿泥石、方解石和白云石，易溶盐主要为NaCl和CaSO₄。不同方位城墙土体颗粒及矿物组成造成物理力学性质差异。东城墙的可溶盐总量较大，矿物风化程度最大。西城墙土体的导热系数和热扩散系数最小，热劣化损伤程度最小。原生夯土比重塑试样的结构性更好，具有较高的抗压强度和抗剪强度。在土遗址夯筑砌补加固施工过程中，分层夯筑有利于提高结构稳定性。     

工业固废-水泥协同固化工程弃土配比优选

为了推进工业固废资源化,同时有效提高工程弃土的利用率。选用高炉矿渣、钢渣、磷石膏3种常见的工业固废协同水泥,复配聚羧酸减水剂,对工程弃土进行固化处理。通过D-最优混料试验,确定固化剂的最优配合比为高炉矿渣：钢渣∶磷石膏∶水泥∶聚羧酸=59.9∶5∶20∶15∶0.1,在该配方下固化土的7 d无侧限抗压强度达到了5 583 kPa。利用X射线衍射(diffraction of X-rays, XRD)试验和扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)试验对新型固化剂固化土的微观结构进行分析,结果发现固化土中生成大量的丝状物、针状物和絮状物,使孔隙减小,土体结构更加紧密。该研究成果不仅可为工业固废和工程弃土资源化处理提供参考,同时也为工程弃土二次利用提供一定的理论指导,具有较好的工程适用性。     

柴油污染土的含水量计算方法与界限含水量变化规律

以2种天然沉积土和钙基膨润土、钠基膨润土为源土,配置具有不同柴油含量及不同目标含水量的柴油污染土,进行柴油污染土的含水量测定及界限含水量试验研究.提出了柴油污染土的起始可挥发含油量的概念,建立了能够同时考虑柴油挥发性和黏土矿物对柴油吸附作用的含水量计算方法.结果表明,以天然沉积土为源土的含油污染土的液限和塑限均随含油量的增加呈先增大后减小的趋势;以钙基膨润土和钠基膨润土为源土的含油污染土的液限随含油量的增加而减小,塑限则呈相反的变化规律.柴油污染对塑限的影响明显大于对液限的影响.以钙基膨润土和钠基膨润土为源土的含油污染土的塑性指数随含油量的增加而减小,以天然沉积土为源土的含油污染土的塑性指数则呈相反的变化规律.     

干湿循环效应对合肥工业大学南区膨胀土强度特性的影响

膨胀土属高塑性黏土,是一种典型的工程灾害性地质土.它除具有一般非饱和土的共性外,最大的特点就是受季节气候的影响其强度特性具有明显的变动特性.该文通过模拟土体季节性的干缩湿胀,测试其液限、塑限、自由膨胀率、抗剪强度和无侧限抗压强度,并与有关的试验结果进行比较,以探讨干湿循环效应对膨胀土强度的影响.     

不同级配填土压实及渗透特性试验研究

针对不同级配的粉土、黏土,进行了粉土、黏土的击实特性试验和渗透特性试验研究,绘制了不同击实功作用下和不同级配粉土、黏土的干密度曲线,得到了不同击实功作用和不同级配的粉土、黏土干密度变化规律,探讨了不同压实度的粉土、黏土的渗透特性。试验结果表明:不同级配的粉土、黏土中存在一个最佳击实功,并且在该击实功下,可获得其最大干密度;与此同时,黏土可以通过掺入粗颗粒改变其压实特性,而对于粉土,通过掺入粗颗粒改变级配,并不能有效地改变其压实特性;填土的渗透特性随着压实度的增大而呈现非线性变化。