水泥改性强膨胀土理化试验研究

膨胀土是一种特殊的黏性土,具有遇水膨胀、崩解、软化,失水收缩、干裂、硬化等工程特性,膨胀土掺入水泥后其工程特性会发生改良.选取南水北调工程中河北邯郸地区的强膨胀土,在较长的养护龄期内,进行了水泥改性的试验研究.主要进行了基本物理性质试验、自由膨胀率试验、矿物分析试验、XRD和SEM显微结构试验和阳离子交换量试验,从不同角度说明了不同龄期下水泥改性强膨胀土的物理化学特性、矿物组成和微观结构的变化,分析了水泥改性膨胀土的机理.发现阳离子交换量不能作为判断水泥改性后膨胀土膨胀性能的有效指标,为膨胀土现场水泥改性的设计施工提供了科学的、有价值的依据.     

引江济淮工程弱膨胀土水泥改性效果研究

膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩的特性,往往给工程带来巨大的危害,因此必须对膨胀土加以改性,水泥可以有效地对膨胀土进行改性,降低其膨胀性并提高土体强度.选取引江济淮工程弱膨胀土,掺加水泥后进行自由膨胀率、膨胀力、50 kPa有荷膨胀率、直接剪切试验、SEM试验等室内试验,分析了不同水泥掺量和养护龄期对水泥改性土物理力学性质的影响.试验结果表明:1)随着水泥掺量和养护龄期的增加,水泥改性土的自由膨胀率、膨胀力、50 kPa有荷膨胀率均降低,抗剪强度增大.2)掺加水泥后,膨胀土的内部微观结构被逐渐摧毁,水泥水解水化产生凝胶性物质将分散的黏土颗粒黏结起来,形成较大的团粒.3)基于本研究试验结果,同时综合考虑实际工程,建议引江济淮工程弱膨胀土水泥改性剂量为4%.     

改性膨胀土的工程性质研究

膨胀土具有较强的湿胀干缩性质,对建造在其上的建筑物有较强的破坏作用,因此在膨胀土地区进行工程建设时,通常需要向膨胀土中添加改性材料来改善其工程性质。分析了石灰、水泥、风化砂、粉煤灰、高炉水渣、水泥窑灰和碱渣等对膨胀土的水理性质、击实性质、胀缩性质和强度性质的改性效果。从微观结构的角度对膨胀土的改性机理进行了探讨,优选出了各改性材料的适宜掺量,为实际工程中膨胀土改性材料的选择提供了理论依据。     

水玻璃改良膨胀土的室内试验研究

为研究水玻璃改良膨胀土不利工程特性的实际效果,本文以芜申线航道整治工程中南京高淳地区的膨胀土滑坡治理为研究背景,通过室内试验对改性土的界限含水率、击实特性、膨胀特性、裂隙开展特性、力学强度展开了研究。研究结果表明：随着水玻璃掺量的增加,改性土的塑限逐步提高,液限逐步降低,可塑性降低,土中粘粒含量、亲水性矿物减少;改性土的最大干密度逐渐降低,最优含水率逐渐增加,击实曲线渐趋平缓;改性土的膨胀特性得到明显抑制;改性土强度随水玻璃掺量的增加有明显提高。可见掺入一定量水玻璃改良膨胀土在工程中是可行的。     

工业碱渣改良云南典型膨胀土的膨胀特性试验

通过室内试验,对工业碱渣改良云南蒙自地区典型膨胀土进行研究,探讨不同掺量的水泥、工业碱渣、水泥+工业碱渣混合料条件下,膨胀土的膨胀特性.试验结果表明:水泥、工业碱渣、水泥+工业碱渣混合料均可降低素膨胀土的自由膨胀率,工业碱渣改性土最小膨胀率为水泥的0.77倍;当工业碱渣、水泥及水泥+工业碱渣混合料的改性膨胀土中的工业碱渣和水泥掺量分别超过30%和6%后,胀缩位移曲线基本重合;工业碱渣和水泥的最佳掺量分别为30%和6%,此时,工业碱渣改性土的最小膨胀力仅为水泥改性土的0.33倍,为素膨胀土的0.05倍;使膨胀土黏聚力和内摩擦角最优的工业碱渣掺量为30%～40%.     

膨胀土CMA改性与石灰改性对比试验

针对典型中膨胀土、CMA改性土和石灰改性土，进行了基本物理特性、击实特性、胀缩特性、强度特性的对比试验研究．试验结果表明，CMA改性土的工程特性与石灰改性土具有相似的规律性：改性后自由膨胀率、液限、塑性指数和胶粒含量显著降低；胀缩性指标较改性前有大幅度下降；CBR值可达50％以上，浸水膨胀量小于1％，改性后其水稳定性较好．比较而言，石灰改性土的改性效果要优于CMA改性土，但两种改性土的胀缩指标和强度指标均可以满足规范要求．CMA改性剂作为一种膨胀土治理的新型环保性材料，具有一定的工程应用价值．     

水泥改性邯郸强膨胀土微观结构变化的长期试验研究

水泥可以用来有效地对膨胀土进行改良,控制其膨胀性,并增加土的强度.采用扫描电镜和X-ray衍射分析的方法,对水泥改性邯郸强膨胀土在一年半的养护周期内的微观结构变化进行了一系列的试验研究.从微观结构变化角度揭示了水泥改性强膨胀土的内在机理.试验研究结果表明,掺加水泥的邯郸强膨胀土经历了一个颗粒表面溶蚀,深层溶蚀分解,硬凝性胶膜形成,半固态胶体到固态的微观结构变化过程.另外发现,在本研究中水泥在邯郸强膨胀土的硬凝行反应持续进行了超过一半年的时间.     

水泥窑灰(CKD)改性膨胀土的击实性质试验研究

水泥窑灰(CKD)作为生产水泥的副产品,其巨大的年产量和对环境的污染危害受到了越来越多的重视。由于CKD具有火山灰特性,能够改善土的工程特性,这为解决膨胀土工程问题提供了新的途径。该文对膨胀土以及添加不同比例CKD的膨胀土-CKD混合物进行了化学成分测试、水理性质试验和标准击实试验,探讨CKD作为膨胀土路基改良剂的可行性。在不同CKD添加比例条件下,对膨胀土以及CKD改良后膨胀土的基本物理性质、水理性质和击实性质结果的分析表明,随着掺灰率的增大,混合物塑性指数逐渐降低,最优含水率也随之减小,最大干密度增大,这说明向膨胀土中添加CKD可以改善膨胀土的击实性质。     

膨胀土改性方案比选研究

膨胀土指的是具有较大的吸水后显著膨胀、失水后显著收缩特性的高液限粘土,常使建筑物产生不均匀的竖向或水平的胀缩变形,其破坏力是巨大的。膨胀土的改性措施有很多,如控制含水率和干密度,掺少量石灰、水泥、粉煤灰等。本论述从膨胀土自身物理性人手,通过对膨胀土掺合石灰、水泥、粉煤灰不同方案的试验研究,提出最优改良方案。     

浅谈路基膨胀土处理

对膨胀土的特性及膨胀土路基的处理方法进行了分析,采用了掺无机结合料改性的方法对膨胀土地区路基进行了处理,为膨胀土路基施工技术提供了工程借鉴.     

膨胀土地区公路路堤填筑施工技术

由于膨胀土特殊的工程性状使膨胀土路堤填筑有别于非膨胀土,当路堤填筑遭遇膨胀土问题时,通常采取石灰改性的处治措施来改善膨胀土的工程特性,以满足路堤填筑质量控制要求;该文通过对某高速公路工程膨胀土区段的路堤填筑施工技术介绍,阐明了膨胀土路堤填筑的质量控制要求和施工工艺方法,可为类似工程提供参考.     

干湿循环下钢渣微粉水泥改良膨胀土强度特性试验研究

膨胀土作为一种非饱和黏性土,因其吸水膨胀失水收缩的特性而成为一种具有危害性的地质土体,尤其在干湿气候交替变化的环境中,更会因其湿胀干缩产生变形导致工程事故的发生。通过使用钢渣粉作为新型固化剂,与水泥组合改良膨胀土,研究改良膨胀土在干湿循环条件下的强度特性变化规律。通过室内试验研究了纯膨胀土(Es)、水泥改良膨胀土(Es-C)、钢渣粉-水泥改良膨胀土(Es-SSP-C)和钢渣粉-水泥-NaOH改良膨胀土(Es-SSP-C-N)在不同养护龄期以及不同干湿循环次数作用下其无侧限抗压强度变化规律。试验结果表明:3种改良土体的强度都随养护龄期的增加而增大,并且在干湿循环作用下四种土体都有不同程度的强度损失,但在强度上总是呈现出Es-SSP-C-NEs-CEs-SSP-CEs的规律,意味着在改良效果上Es-SSP-C-N更优于另外两种方案。     

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.     

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.     

膨胀土的力学特性及改性方法研究

文章结合当前的膨胀土研究成果,介绍了膨胀土的力学性状与变形特征,从微观上了解了膨胀土的结构及其渗透性质特征,指出其强度主要受密度、含水率、裂隙的发展的影响;对常见的石灰改性和水泥改性进行了详细介绍,2种方式各有利弊,联合使用可获得良好的效果。     

渠道边坡水泥改性土换填施工中若干问题探讨

针对南水北调工程中渠道边坡水泥改性土换填施工过程中遇到的问题,进行了水泥改性土快速含水率测定方法以及水泥改性土标准干密度的试验方法研究.提出了采用微波炉法进行水泥改性土快速含水率测定,解决了现场需要及时提供水泥改性土含水率数据以指导施工的难题.提出采用"轻型击实"或"重型击实为模拟现场施工条件,水泥改性土的击实试验应在加水搅拌后延时4h进行",得出的最大干密度作为标准来控制水泥改性土现场碾压施工.该成果可以为类似工程提供参考.     

论公路中弱膨胀土路基处理施工技术

在建设工程中，由于膨胀土有遏水膨胀、失水收缩及边坡浸水强度衰减等特性，在房屋建筑、铁道、水利、公路等工程建设中起到极大的破坏作用。如何才能有效的控制膨胀土危害，本文作者结合多年工程经验就中弱膨胀土路基改性处理及施工质量控制要点行了阐述。     

改性膨胀土在公路工程中的综合利用分析

膨胀土因在形貌上和工程性质上的特殊作用和破坏作用的严重性，引起了广泛的重视。为消除、减小膨胀土危害，提高其工程适用性，人们采取了许多处理方法，改性膨胀土由于具有较好的性价比而受到重视。通过对各种改性膨胀土的现状分析，探讨了其固化机理及影响膨胀土的胀缩性能、强度等诸多因素，并对下一步膨胀土改良进行了展望。     

钢渣粉水泥改良膨胀土干湿循环下力学性能及机理分析

膨胀土是一种具有多裂隙性、超固结性和反复胀缩性的非饱和土。在干湿气候交替变化的环境中会因其湿胀干缩的变形导致工程事故的发生,通过化学改良法改善水土间相互作用,可达到改良膨胀土工程特性的目的。利用钢渣粉作为新型固化剂,与水泥组合改良膨胀土,研究改良膨胀土在干湿循环条件下力学特性变化规律及其改良机理。将纯膨胀土(Es)、水泥改良膨胀土(Es-C)、钢渣粉-水泥改良膨胀土(Es-SSP-C)和钢渣粉-水泥-NaOH改良膨胀土(Es-SSP-C-N)4种土体进行不同次数干湿循环作用后,进行体积变化率试验、不固结不排水三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验。试验结果表明,改良土体的体积变化率较未改良土试样有了相当大的减小;改良膨胀土强度有大幅度提升,并且其强度关系总有Es-SSP-C-NEs-CEs-SSP-CEs;在干湿循环作用下改良土仍能保持较高的强度水平,且随循环次数增加强度有所提升。利用扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)技术对4种土体在干湿循环次数变化时的微观形貌和物相成分进行分析,发现水泥和钢渣粉水化致使土体颗粒变得密实,水化硅酸钙(C-S-H)和水化铝酸钙(C-A-H)等水化产物逐渐增多,弱化了干湿循环中水的侵蚀作用,确保其强度在干湿循环过程中保持稳定。     

水泥改性土削坡余料二次利用研究

选取南水北调中线南阳段膨胀土,进行水泥改性,对渠道边坡削坡余料进行二次利用时发现现场碾压干密度达不到最低设计要求.通过室内试验对削坡余料的压实性能进行了分析,得出了3个关键影响因素,即龄期、颗粒组成和水泥有效成分,最大干密度随着龄期的增加而逐渐降低,欲使最大干密度满足设计要求,二次利用时间必须控制在水泥改性土换填后5 d之内,施工工期紧凑;与天然膨胀土相比,由于削坡余料级配不良,影响压实性能.在此基础上,对削坡余料进行了改良试验研究,提出3种改良方法,分别是混合非膨胀土、混合天然膨胀土再掺水泥和再掺水泥的改良方法.通过工程造价分析,对以上改良方法进行方案比选,从技术、经济上合理选择最佳方法,得出前两种改良方法具有较好的可行性和经济性,解决最大干密度无法满足最低设计要求的工程难题.