新型的建筑工程材料——水泥土

水泥土是把土壤、波特兰水泥和水(有时还掺火山灰等掺合料)通过均匀混合、夯打密实并凝结固化的一种具有增韧补强、抗腐蚀防渗漏的工程材料。水泥土与混凝土的主要差别在于骨料粘结的方式不同。在混凝土拌合物中,有足够量浆体包覆骨料表面并填充骨料之间的孔隙;水泥土拌合物中的浆液含量则不足以填充土壤骨料的孔隙和包覆所有颗粒土。另一种差别为     

基于强度试验的水泥土搅拌桩施工综合参数研究

水泥土搅拌桩因其施工方便、环境污染小、布置灵活、经济等优点,而被广泛应用于水利工程、市政道路工程和城市基建基础工程等工程.以佛山新城CBD特大型基坑支护结构为背景,从水泥与土的微观作用机理出发,分析了影响水泥土工程特性的几种主要因素,包括水泥掺量、含水量、水泥龄期及土性等,并以似水泥掺量、综合含水率和水泥龄期为控制变量对水泥土进行室内无侧限抗压强度试验,获得其强度变化规律.试验结果表明,水泥土无侧限抗压强度随着水泥掺量和龄期的增加而提高,随着综合含水率的增加而降低.最后根据合理可行的施工工艺参数,包括水泥土现场配合比、搅拌轴转速、搅拌提升下沉速度、复搅遍数等,推导出水泥土搅拌法施工综合协调参数公式.     

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.     

水泥土拉压强度变化规律

以扬州地区典型的砂土、粉土和黏土为对象,利用自制的试验装置进行水泥土抗拉强度试验,研究不同土质水泥土拉压强度变化规律,分析了影响因素,提出典型水泥土拉压强度的经验换算公式.试验结果表明:随着水泥掺入比的增加,水泥土的抗拉强度显著提高;水泥土抗拉强度随龄期变化规律与抗压强度基本一致,即随龄期增长而增大,早期砂土水泥土强度增长速率最快,其次是粉土和黏土水泥土,且砂土水泥土抗拉强度在不同阶段均显著高于粉土水泥土和黏土水泥土;砂土和粉土水泥土的最小拉压强度比值约为0.12,黏土水泥土最小拉压强度比值达0.16,远大于建筑基坑支护技术规程中的0.06,表明扬州地区水泥土拉压强度换算比值相对于规范限值可适当提高.     

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...     

深层搅拌桩在基坑支护中的应用

深层搅拌桩是加固软土地基的一种新方法,目前也广泛使用于基坑支护。它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂通过深层搅拌机械将软土和固化剂(浆体或粉体)强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理、化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体。深层搅拌法最适宜于各种成因的软粘土,包括淤泥、淤泥质土、粘土和粉质粘土等。加固深度从数米到50余米。水泥土加固的基本原理是水泥与土经搅拌后发生一系列的化学反应而逐步硬化。水泥和土之间的强制搅拌越充分,土块粉碎得越小,水泥分布到土中越均匀,则水泥土结构强度的离散性越小,其总体强度也越高。     

闽南地区水泥土工程特性实验

为研究闽南地区常见土体制作的水泥土的工程特性,将淤泥、粉质黏土和粉砂分别与一定量的水泥浆混合制备水泥土试样,测定水泥土重度、强度、压缩模量、应力-应变及渗透系数。结果表明:三种土体制备的水泥土重度比原状土提高1%～7%,水泥土搅拌桩形成的复合地基不会对下部土体产生过大的附加应力和附加沉降。当水泥掺量由5%增大至20%时,淤泥、粉质黏土和粉砂制备的水泥土强度依次增大,增大幅度为原状土的1～2倍;水泥弹性模量也增大,与水泥掺量近似指数关系;渗透系数减小。当荷载较小时,水泥土应力-应变近似直线关系,当荷载超过了极限强度时,水泥土进入塑性变形阶段,破坏时存在残余应变。水泥土龄期由28 d增至60 d,其强度增长12%～36%。该研究为水泥土工程提供了基础数据。     

硫酸溶液对水泥土强度影响的试验研究

通过由硫酸污染土配制成的水泥土室内模拟试验,对不同硫酸质量比条件下,一定水泥掺量的水泥土试件外观特征及无侧限抗压强度进行实时观测和记录,得到硫酸水泥污染土试件表观特征照片和抗压强度变化曲线;试验结果分析表明,硫酸对水泥土外表形态影响不大,没有出现开裂、起皮等现象,但是对水泥土外表颜色和力学强度产生了明显影响,由污染土配制成的水泥土颜色较干净土配制成的水泥土颜色有了明显变化;硫酸质量比不同,水泥土强度存在很大差异,得出除硫酸质量比为9 000 mg/kg外,其他硫酸质量比条件下的水泥土强度在90 d龄期时均有不同程度的降低,并且探索性地讨论了硫酸导致强度发生变化的原因,文章对水泥土在硫酸污染条件下的应用及工程设计具有一定参考价值.     

水泥土受压过程中电阻率的变化研究

通过对水泥土进行无侧限强度试验,并同步测量其电阻率,分析了水泥土在受压变形过程中电阻率变化规律。研究表明,水泥土电阻率随龄期和无侧限抗压强度的增大而增大,随着应变的增加而逐渐降低;当应变增加到一定程度时,电阻率趋于稳定,此时水泥土的应力达到最大值,并发生破坏;水泥土电阻率和应变的关系能够很好地反映在受压变形过程中水泥土损伤的4个阶段,水泥土损伤越大,裂纹越多且相互连通程度越大,孔隙水贯通性越强,结构的整体导电性就越高,水泥土的电阻率越低。为建立水泥土的电阻率损伤模型奠定了基础。     

短芯PHC管桩水泥土根植桩竖向承载力数值模拟

为研究短芯预应力高强度混凝土(PHC)管桩水泥土根植桩的竖向荷载传递规律,结合现场案例展开数值模拟;分析各级荷载下管桩及水泥土桩身应力与侧壁摩阻力分布特征,研究根植桩的受荷规律和承载力影响因素.数值模拟结果表明:在管桩长度范围内,水泥土对管桩侧阻力的发挥做出了贡献,在管桩桩端处,荷载由管桩向水泥土传递,使得此处水泥土应力应变急剧增加;管桩桩端附近水泥土的侧向变形突增,增加了管桩-水泥土界面的摩擦强度,明显提高了管桩的侧摩阻力;管桩桩端附近水泥土塑性变形集中,是根植桩的一个薄弱环节.此外,水泥土粘聚力的增加能较为显著提高根植桩承载力,但水泥土的弹性模量及摩擦角对根植桩承载性能影响小.为充分发挥根植桩承载力,在进行设计时,宜使水泥土的粘聚力为250 kPa、摩擦角为40°、弹性模量为400 MPa.     

小刚度劲性水泥土墙基坑支护的机理及模型试验

根据相似理论,通过小刚度劲性水泥土模型梁弯曲试验,研究了小刚度劲性水泥土梁中型钢与水泥土间的共同作用机理.提出水泥土及型钢相对刚度贡献系数概念,给出了组合结构的刚度贡献系数的取值,得出了组合梁开裂的极限挠度.结果表明:水泥土对组合结构的刚度具有很大贡献,水泥土开裂前后,型钢和水泥土对刚度的贡献都将发生变化.黏土水泥土、砂土水泥土和型钢间摩阻力与水泥土的强度成正比.双根型钢端部不同组合形式对水泥土刚度贡献系数及开裂的极限挠度影响不大.从共同作用机理分析认为,双根型钢铰接梁更适用于实践工程.     

冻融循环作用下土的性质对纤维水泥土力学性质的影响

为了研究冻融循环作用下土的性质对纤维水泥土力学性质的影响,以玄武岩纤维和水泥为加固材料,选取两种不同类型土体制作成试件进行无侧限抗压强度试验和冻融循环试验。通过研究发现,玄武岩纤维的加入未必能提高水泥土的强度,土体的性质是影响水泥土无侧限抗压强度的主要因素之一。冻融循环作用下土的性质对水泥土力学性质及破坏状态具有重要的影响。随着冻融循环次数的增加,水泥土的无侧限抗压强度逐渐减低,而纤维的添加可以有效降低水泥土强度损失,提高水泥土抵抗冻融循环的能力。研究结果可为冻融循环作用下玄武岩纤维水泥土力学机理的研究提供一定的理论基础,可为纤维水泥土在季节性冻土区的应用提供一定的借鉴和参考。     

水泥品种与土质对水泥土抗压强度的影响

水泥土作为地基加固、路面基层等工程中的常用材料,具有经济耐久、施工简便等优点。本文主要是利用不同品种水泥及不同的土进行水泥掺入比试验,通过物理力学性能的检验结果初步分析了材料对水泥土性能的影响。     

新型土建工程材料——水泥土

水泥土在国际上是一种广泛应用于各种土建工程的建筑材料。目前我国有关单位正在开始研究应用。水泥土是由水泥,土料和水按一定比例制的一种人造石。在土料中加入卵石矿碴,同水泥配制的人造石,也叫做水泥土。根据不同土料,不同要求,水泥土中水泥含量也有所不同,一般为5—15%。水泥土的拌合水量,根据浇注密实水泥土的碾压,在夯实条件考虑。在夯实较好的条件下,拌合水量最好采用室内击实试验的最优含水量。水泥土这种材料是1935年前后在美国开始研究应用的。随后德国、加拿大、澳大利亚、     

土体污染对水泥土力学性质的影响

为了研究污染对土体性质和水泥土力学特性的影响,采用室内模拟试验,探讨了自然土在遭受不同污染源污染土体性质的变化,对比分析了由自然土和污染土配制成的水泥土在不同龄期的外观特征、无侧限抗压强度,得到土的塑性指数随污染源和含量的变化规律,及各种条件下水泥土试块表观变化现象、破裂形态和无侧限抗压强度曲线．试验结果和分析表明,污染物的种类和含量对土的塑性指数和水泥土强度有重要影响,硫酸污染土配制的水泥污染土抗压强度发生了变化,特别是在高含量条件下,强度折减显著,统计得出水泥土抗压强度与水泥污染土抗压强度间的环境影响系数,对污染土条件下进行水泥土应用提供了一定的拳孝依据．     

水泥复合土的渗透性能试验研究

为了提高水泥土的工程抗渗特性,本文设计了水泥复合土的配合比,采取正交试验方法,进行了水泥复合土的渗透试验,得到了水泥复合土的渗透系数,并通过极差分析和方差分析,研究了水泥土中的水泥掺量、膨润土掺量和粉煤灰掺量对水泥土抗渗性能的影响,建立了水泥复合土的渗透系数随水泥掺量、膨润土掺量以及粉煤灰掺量变化的回归方程.结果表明:随着水泥掺量、膨润土掺量以及粉煤灰掺量的增加,水泥复合土的渗透系数均逐渐降低;水泥土掺量对水泥复合土渗透系数的影响最大,其次为粉煤灰掺量的影响,膨润土掺量的影响偏小.     

水泥固化镉污染土的电阻率及强度试验研究

通过对水泥固化镉污染土进行电阻率和无侧限抗压强度试验,揭示了交流电频率对水泥固化镉污染土电阻率的影响,龄期和镉离子含量对水泥土电阻率和强度的影响规律以及电阻率与无侧限抗压强度的关系。结果表明:电阻率随电流频率的增加而明显降低,建议采用50kHz~1MHz的电流测试频率范围;水泥土的强度及电阻率均随龄期的增加呈对数增加;当镉离子质量分数为50mg/kg时,水泥土的强度和电阻率都达到最大值,随着镉离子质量分数的继续增加,强度和电阻率基本保持不变,且普遍高于无镉离子时的水泥土;水泥土强度同电阻率呈现出很好的线性关系。     

水利工程中基础处理水泥土的重要性

水泥土广泛用在软土地基处理，软土地基因为沉降量较大，承受力低，冻胀性低等不良工程性质，所以造成工程质量低下。水泥土解决法主要用水泥当作固化剂，通过固定的搅拌机械，现场将软土与固化剂进行搅拌，要达到软土硬结成具有一定整体性、水稳性以及一定强度的水泥加固土．才能提高地基承载力和减小沉降量及其它特征变形。     

浅谈水泥土换填施工技术及质量控制

水泥土换填是通过黏土中掺加水泥改善土的性能,提高承载力,以满足构筑物基础强度要求,是水利工程结构物基础常用的处理方式。通过某建筑物基础换填水泥土的施工,探讨水泥土施工的施工工艺、重点质量控制等工艺。     

超细矿粉对水泥土力学性能的影响

目的研究水泥和超细矿粉复掺对水泥土力学性能的影响,比较不同掺量水泥和超细矿粉所引起水泥土无侧限抗压强度变化之间的差异.方法在固化剂掺量10%条件下,分别测试了不同超细矿粉和氢氧化钙掺量下水泥土的无侧限抗压强度,分析水泥掺量对大掺量超细矿粉水泥土的应力-应变曲线;利用扫描电子显微镜分析固化水泥土的微观结构.结果养护龄期7 d时,超细矿粉水泥土无侧限抗压强度随超细矿粉取代率增加呈下降的趋势,但下降幅度逐渐减小;养护龄期14 d和28 d时,随超细矿粉取代率增加,水泥土无侧限抗压强度呈先减小后增大的趋势.当超细矿粉的取代率为80%时,养护7 d时的水泥土无侧限抗压强度下降了29%,而相同超细矿粉取代率的水泥土在14 d和28 d时的无侧限抗压强度分别提高了9.3%和15%.超细矿粉掺入有利于改善水泥土结构的密实性,掺量为80%的水泥土结构表面有絮状胶凝物和针状钙矾石生成.结论水泥土的无侧限抗压强度随水泥掺量的增大和养护龄期的延长而提高;水泥的掺入可以改变水泥土的弹性模量;随水泥掺量增加,水泥土应力峰值增大;超细矿粉可细化水泥土的孔隙,使结构更加密实.