关中农村地区生土墙体材料改性的试验研究

以关中地区的原状黄土作为基材,分别掺加不同比例的粉煤灰、水泥、石灰、小麦秸秆以及黏结剂、防水剂等,形成了不同的改性生土材料。同时,通过试验分别研究了不同配比对改性生土材料的力学性能及耐水性影响。研究结果表明最优配比下材料28 d抗压强度可达19.4 MPa,抗弯强度达到3.1 MPa,抗压、弯效果较好。可知粉煤灰、水泥、石灰、小麦秸秆等能够用于生土材料的改性,为关中地区生土材料改性研究提供理论支持及数据参考。     

改性生土材料最优含水量的试验测定

控制改性生土材料的含水量达到最优含水量,是提高改性生土材料密实度和强度的关键。对作为生土基材的黄土分别掺加不同比例的水泥,熟石灰,砂,麦秸,形成不同掺料不同掺量的改性生土材料。通过标准轻型击实试验,得到不同掺料不同掺量的改性生土材料的最优含水量及最大干密度,对试验数据进行分析,得到不同掺料改性生土材料最优含水量与掺量之间的关系,研究不同掺料对改性生土材料最优含水量的影响规律,给出不同掺料不同掺量的改性生土材料最优含水量的影响趋势、定量分析数据及估算公式。结果表明:加入水泥、石灰、麦秸的改性生土材料的最优含水量有不同程度提高;加入砂的改性生土材料的最优含水量有所降低。作为生土材料标准试验方法的前期试验研究,结论可为生土材料标准试验方法的研究提供依据,也可为实际工程中确定改性生土材料最优含水量提供参考。     

改性黄土的冻融特性

研究冻融循环前后不同水泥石灰粉煤灰配比下改性黄土的无侧限抗压强度、渗透系数和微观结构等物理力学特性的变化。综合考虑强度、渗透性和抗冻融性能,提出改性黄土改性剂的最优配比,探讨冻融循环对改性黄土工程特性的影响。结果表明:在考虑冻融循环的条件下,4%~5%的水泥与6%的石灰及10%的粉煤灰的掺入不仅能有效地提高改性土的抗压强度,降低渗透系数,而且能够避免改性黄土因为刚性太大而引起的抗冻融能力下降的情况。3种改性剂的联合作用改变了黄土颗粒的排列和连结方式,从而能够提高改性黄土的强度和抗冻融能力。     

基于青稞秸秆纤维及碎石的改性生土抗压性能试验研究

为寻求一种绿色、低成本、高性能的改性生土方式,以青藏高原独有的青稞秸秆、碎石为掺和料,研究单掺和复掺不同含量的青稞秸秆及碎石对改性生土的力学性能和变形性能的影响,制作100 mm×100 mm×100 mm立方体试件进行无侧限抗压强度试验,对比分析不同试件的破坏现象、抗压强度、变形性能、荷载—位移曲线。结果表明:单掺青稞秸秆可提高试件的抗压强度及变形性能,掺入1%青稞秸秆的改性生土试件抗压强度较素土试件可提高1. 17倍,峰值荷载对应的位移可提高0. 4倍;单掺碎石仅可提高试件的抗压强度,对土体的变形性能提升不大,掺入10%碎石的改性生土试件抗压强度较素土体试件提高1. 38倍;复合掺入0. 25%青稞秸秆和20%碎石改性试件成型较好、表面光滑无干缩裂缝,抗压强度和变形性能较素土体试件分别提高了2. 1倍和0. 3倍。因此复掺试件明显优于单掺青稞秸秆试件和单掺碎石试件,此配比可作为改性生土方法的最佳配合比使用。     

滞洪区路堤改良路基填土CBR试验研究

滞洪区亚粘土作路基基层、底基层填料土必须进行固化改良,本文采用石灰—粉煤灰、水泥—粉煤灰组合和水泥—石灰组合对其进行改良研究,以承载比CBR值作为指标,针对不同的压实度、固化剂不同配合比掺量开展了系列试验,并进行了分析和讨论.试验结果表明,三种改良填料土的抗压强度,随着压实度增加,分别先呈现不同比例的增长,但增加到一定值后,开始趋于平稳或弱有减少,可控制压实度在93%～96%之间,能兼顾施工质量与经济.水泥—粉煤灰组合改良土和石灰—粉煤灰土在水泥或石灰掺量一定时,其承载比随着粉煤灰掺量的增大呈先增大后减少;水泥—石灰组合和石灰—粉煤灰组合改良土在水泥或粉煤灰掺量一定时,其承载比也随石灰掺量的增大呈先增大后减少.三种改良土粉煤灰、石灰掺量都存在最佳配合掺量,基于试验结果,笔者就三种改良路基土给出了建议的配比.     

粉煤灰和炉渣改性生土坯抗压性能试验

目的研究粉煤灰和炉渣对改性生土坯抗压强度的影响,确定掺粉煤灰和炉渣改性生土坯的合理配合比,完善生土建筑规范的基础性工作,为改性生土坯砌块建筑建造和加固提供理论数据.方法对不同质量配合比的单掺粉煤灰、单掺炉渣和混掺粉煤灰、炉渣的改性生土坯进行抗压试验.结果随着改性材料掺量增大,单掺粉煤灰、单掺炉渣改性生土坯抗压强度呈增大趋势,其平均抗压强度最大值分别为3.99 MPa和4.57 MPa;混掺改性材料生土坯平均抗压强度大于单掺改性材料的生土坯,其最大值可达5.25 MPa,并随着粉煤灰质量比重增大而减小.改性生土坯的最优配合比为m(黏土)∶m(粉煤灰)∶m(炉渣)=0.47∶0.24∶0.24.结论混掺粉煤灰、炉渣对生土坯抗压强度的改性效果最佳,单掺炉渣次之,单掺粉煤灰最差;按最优配合比制作的改性生土坯,抗压强度满足自承重墙的空心砖MU5强度指标.     

不同类型半刚性基层材料性能的试验与分析

采用石灰粉煤灰稳定碎石、水泥稳定碎石及水泥粉煤灰稳定碎石进行干缩试验,对比研究3种半刚性材料的累积干缩量、失水率、累积失水率和干缩系数4个性能指标;对3种半刚性材料进行温缩试验,通过温缩系数对比,分析其温缩特性;通过抗压回弹模量试验和抗弯拉回弹模量试验,对比研究了其力学特性;对3种半刚性材料进行疲劳试验和冲刷试验,对比分析其耐久性。研究结果表明：3种半刚性材料干缩性能的优劣顺序为：石灰粉煤灰稳定碎石、水泥粉煤灰稳定碎石、水泥稳定碎石;温缩性能的优劣顺序为：水泥粉煤灰稳定碎石、石灰粉煤灰稳定碎石、水泥稳定碎石;抗冲刷性能的优劣顺序为：石灰粉煤灰碎石、水泥粉煤灰稳定碎石、水泥稳定碎石;水泥粉煤灰稳定碎石的抗疲劳性能优于水泥稳定碎石。     

不同改性材料改良膨胀土无侧限抗压强度的比较试验研究

无侧限抗压强度是反映土体物理力学特性的重要参数指标之一,结合湖北荆门地区某公路路段的膨胀土,进行了水泥、石灰、粉煤灰改良膨胀土的无侧限抗压强度试验,研究表明:水泥、石灰、粉煤灰均可以显著提高膨胀土的无侧限抗压强度;但是这些以化学改良为主的材料,在没有经过养护时,改性土的强度增加不明显;养护7d后,改性土的强度会显著增大;粉煤灰改良膨胀土无侧限抗压强度与其掺量之间有良好的对数关系,水泥、石灰改良膨胀土的无侧限抗压强度与其掺量之间均有良好的多项式关系,综合考虑各方面因素,确定石灰是最优方案,且在石灰掺量为7%时,改良效果最佳.     

改性土坯建造的生土民居室内热环境研究

为了探索添加秸秆和水泥作为墙体改性材料对于生土民居室内热环境的影响,以重庆市北碚区清云峡村某改性生土民居为研究对象,依据实测的冬季室内外温度和围护结构热工参数,运用软件模拟的手段,通过与相同模拟条件下普通生土民居和砖砌民居的数据对比,依据相关标准和调研情况,对其进行冬夏季热环境评价.研究发现这种改性土坯建造的民居不仅保有生土夏季隔热的优势,同时较普通生土民居改善了冬季室内热环境,但室内冬季温度仍然较低,需要采取其他措施提高室内冬季热舒适性.     

粉煤灰掺石灰混合料的工程性质试验研究

根据室内试验,了不同配比的粉煤灰掺石灰混合料的无侧抗压强度,击实性,渗透性,压缩性及抗剪性,确定出最佳配比,并分析了粉煤灰掺石灰混合料的强度形机理。由于这种材料具有较好的工程特性,故用其加固地基效果良好。     

基于连云港海相软土的新型土工材料强度试验研究

以连云港港区海相淤泥为原料,发泡聚苯乙烯EPS颗粒为轻质掺料,水泥为主固化材料,粉煤灰、矿渣、砂、石灰、石膏等为辅助固化材料,制备出满足一定强度的新型轻质土工材料.通过一系列的强度试验,分析了各固化剂掺量与固化后的淤泥无侧限抗压强度的影响,探讨了各掺料的固化机理.结果表明,在最佳配合比范围内,该新型土工材料的无侧限抗压强度远大于单一材料的强度值.     

五种固化滨海盐渍土强度与工程适用性评价

为解决滨海盐渍土的吸湿软化性问题,分别采用水泥、石灰、粉煤灰和高分子材料SH固土剂固化滨海盐渍土.经五种固化土的无侧限抗压强度测试结果证实,其中0.9%SH固土剂+10%石灰固化方法和0.6%SH固土剂+12%石灰+36%粉煤灰固化方法的固化土强度较高且工程适用性较好.采用石灰、粉煤灰一类的常规建筑材料并辅助少量的液体高分子材料对滨海盐渍土进行改性固化,不但提高了固化滨海盐渍土的强度和水稳性,而且施工简便、费用低廉.固化滨海盐渍土满足高速公路填筑路堤的强度指标要求,适宜大规模的道路工程应用.     

麦秸秆水泥土强度特性的初步试验研究

将天然麦秸秆加入水泥土中,提出了麦秸秆水泥土的基本概念。考虑水泥土龄期、水泥掺入比、麦秸秆长度、加筋率、麦秸秆形状等影响因素,通过试验初步研究了麦秸秆水泥土的无侧限抗压强度和抗折强度。结果表明,龄期和水泥掺入比对麦秸秆水泥土强度的影响与普通水泥土类似,麦秸秆长度对麦秸秆水泥土无侧限抗压强度和抗折强度的影响规律差异较大;在低加筋率下,可以保持麦秸秆水泥土强度变化不大;麦秸秆形状对麦秸秆水泥土强度的影响也极小,可忽略不计。最后分析了麦秸秆水泥土的作用机制,掌握了麦秸秆水泥土的基本特性。     

风积砂地区路面基层材料的试验研究及仿真

采用均匀设计的方法来优化安排试验,以水泥、石灰、碎石、风积砂为原材料进行试验研究,得到水泥石灰稳定风积砂的最佳含水量、最大干密度、无侧限抗压强度、回弹模量等指标,得到满足工程要求的最佳配合比为,水泥掺量900 g、石灰掺量1 000 g、碎石掺量3 000 g、风积砂掺量5 300 g。通过现场工业性试验和观测,结果表明:试验段水泥石灰稳定风积砂基层状况良好,且弯沉值满足有关的要求。将人工神经网络应用于水泥石灰稳定风积砂无侧限抗压强度的预测中,预测结果有较高的精度,同时对工程具有一定的指导意义。     

冻融循环条件下外掺剂对沥青混合料水稳定性的影响

为评价外掺剂对沥青混合料水稳定性的影响状况,采用水泥、消石灰、橡胶粉和高分子聚合物对AC-13和AC-16沥青混合料进行掺配,然后在冻融循环条件下通过劈裂强度评价其水稳定性能.首先通过高温稳定性、低温抗裂性及水稳性试验方法,确定了水泥和消石灰的最佳改性含量;其次通过沥青三大指标测试方法、弹性恢复试验及小梁弯曲试验分别获...     

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。     

二灰碎石基层材料防冻剂及防冻机理研究

进行了二灰碎石基层材料防冻剂的开发和作用机理分析两方面的研究工作，根据前期研究得出的一些有效防冻组分，对二灰碎防冻剂的配方做了进一步优化，重点针对3组防冻剂组合进行了正交试验，通过对试验结果的分析，得出了能有效提供公路层二灰碎石材料抗冻性能的3组防冻剂方案，同时，针对研究得出的防冻剂配方进行了有关基防冻机理的试验分析，对提高二灰碎石基层材料的抗冻性能提出了降低冰点、早强高强和引气等技术路线，。     

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.     

无机-有机改性土物理力学性能试验研究

川渝地区留存有大量生土墙历史文化建筑,且很多是全国重点保护文物,但大多暴露在野外环境中.由于各种因素,这些珍贵的历史遗迹都受到了不同程度的损坏.为保护性修复生土墙历史文化建筑,项目组在素土中加入水泥、料姜石、环氧树脂等掺和料,研究了一种新型的修复用改性土,利用不同掺和料配比的改性土制成土坯试件,并对试件进行抗压强度、耐盐腐蚀性、抗冲刷性及耐紫外线性能的试验研究.结果表明,按照5%(质量分数,下同)水泥、10%料姜石、3%环氧树脂、82%土进行配比的修复用土具有良好的力学性能和耐久性能.     

二灰稳定碎石混合料组成设计与试验研究

通过详细地对原材料检测、选择及多组不同配合比的比较,阐述了确定集料级配组成和二灰稳定碎石混合料组成设计方法的全过程。