石粉改进水泥土强度的实验研究

将石材加工厂产生的石粉作为外掺剂添加到水泥土中形成石粉水泥土,对不同石粉含量的水泥土试件进行无侧限抗压强度试验,研究石粉含量及龄期对水泥土强度的影响.结果表明,石粉作为一种外掺剂能大幅提高水泥土的强度,且石粉掺量为10%时的水泥土强度最高.     

夯实水泥土强度影响因素的试验研究

为了找出影响夯实水泥土强度的几个主要因素最合理配比值,针对洛阳地区黄土性粉质粘土的土质情况,通过对108组水泥土试块无侧限抗压强度的试验研究,定量地分析了夯实水泥土桩的最优含水量、合理的水泥掺量和最佳的养护龄期。结果表明:夯实水泥土抗压强度值随着水泥掺量的增大而逐渐增大,水泥掺加一定量后其强度提高的趋势将变缓,较为经济合理的水泥掺量应在10%～15%之间;最佳养护龄期为前28天,这是水泥土强度增加的关键阶段。该结论对土建工程设计及施工单位寻求更加经济、合理的施工配合比和参数提供了理论和试验依据。     

腐殖酸对水泥土强度的影响

通过无侧限抗压强度试验,研究了腐殖酸质量分数、胡敏酸质量分数、富啡酸质量分数、水泥掺入比、水灰比、龄期等因素对含腐殖酸水泥土强度的影响.结果表明:胡敏酸对水泥土强度的影响大于富啡酸;当其他条件相同时,含腐殖酸(质量分数为5%)水泥土的无侧限抗压强度是普通水泥土的1/3左右;水灰比从0.40提高到0.75的过程中,含腐殖酸水泥土的强度起初随着水灰比的增大而提高,当水灰比超过一定值(0.65)后,随着水灰比的增大,强度大幅度下降;含腐殖酸水泥土的强度随龄期的增长速度大大低于普通水泥土,表明腐殖酸的影响并不会随龄期而减小.     

粉煤灰水泥土力学特性试验研究

针对上海苏州河区域的软土特点,将粉煤灰和水泥作为固化材料加固饱和软黏土,研究粉煤灰对水泥土力学特性的影响.通过无侧限抗压强度试验,研究了不同粉煤灰掺量、水泥掺量以及不同龄期对水泥土强度和变形特性的影响;通过Matlab数据拟合,提出了水泥粉煤灰固化土的强度预测方法.随着龄期的增长和粉煤灰掺量的增加,固化土的应力应变关系由塑性破坏转变成脆性破坏.当粉煤灰掺量过高时,水泥土中易发生耦合反应,影响固化效果.因此,水泥掺量与粉煤灰掺量比例为1∶1,且粉煤灰最佳掺量为14%~18%.     

不同外加剂改性水泥土强度特性及细观结构分析

以粉煤灰、硅灰、石膏作为外加剂,与杭州典型工程粉质黏土和水泥混合制作改性水泥土,通过室内无侧限抗压强度试验研究了外加剂种类和掺量及养护龄期对改性水泥土强度的影响,并通过扫描电镜试验从微观角度阐释其强度变化规律的成因.研究结果表明：粉煤灰、硅灰、石膏三种外加剂对水泥土强度特性的改善效果从高到低依次为硅灰、石膏、粉煤灰;不同外加剂改性水泥土强度主要增长期均在14 d左右;以掺量为10%的硅灰和掺量为21%的水泥制作的硅灰改性水泥土在28 d养护龄期的强度最优,为8.11 MPa;未掺入外加剂的水泥土在微观上呈针尖状聚合结构,外加剂可通过填充针尖状聚合结构缝隙使水泥土形成稳定且更为致密的空间网状结构来提升水泥土的强度.     

钢渣粉固化淤泥质水泥土强度特性试验研究

采用电子探针、X射线衍射、扫描电镜等研究方法,分析了钢渣粉的化学成分、矿物组成及微观结构,结果表明钢渣粉具有胶凝潜力。把钢渣粉作为淤泥质水泥土的外掺剂,制备钢渣粉淤泥质水泥土试块,通过无侧限抗压强度试验研究钢渣粉掺入比对淤泥质水泥土无侧限抗压强度的影响。试验发现在水泥掺量和龄期相同的条件下,随着钢渣粉掺量的增加,水泥土试块的无侧限抗压强度先增后降,当控制好钢渣粉掺量时,可以有效提高淤泥质水泥土的强度。最后,在结合试验数据的基础上,从理论上分析了水泥和钢渣粉加固淤泥质土的作用机理,为钢渣粉在水泥土中的应用提供了理论依据。     

击实水泥土强度随养护龄期增长的微观机理

通过室内夯实水泥土桩无侧限抗压强度实验和微观结构观测,研究了击实水泥土强度随养护龄期增长的微观机理.实验结果表明:随养护龄期的增长,击实水泥土块的无侧限抗压强度增加,渐趋于一个稳定值;60d龄期强度即可作为击实水泥土的设计强度.水泥土强度随龄期增长实质上反映了水泥水化凝胶体与拌和土料中的活性物质之间的离子交换和团粒化作用,以及硬凝反应程度由弱变强,在微观结构上表现为水泥土块中水化物结晶体由絮状、纤维状结构逐渐变为菊花状结构,最终形成网格状结构;粒间孔隙由大变小,分散状的土颗粒发生团粒化,随着水化作用的持续进行,相邻团粒被网格状水化物晶体联接形成水泥土结石体,从而导致水泥土强度的提高.     

生活污水对水泥土影响的对比试验

通过室内模拟试验,对比研究了生活污水污染前后水泥土抗压强度和电阻率的变化规律。试验结果表明,污染前后水泥土试块的无侧限抗压强度和电阻率均随着龄期的增加而增大,但是生活污水对水泥土强度和电阻率的影响随着时间的增加而逐渐加剧;水泥土试块的电阻率随无侧限抗压强度呈线性增长关系;建立了生活污水对水泥土强度影响的预测公式。     

不同温度下偏高岭土对油井水泥抗压强度影响的室内研究

以3种不同粒径的偏高岭土样品为考察对象,在30℃~110℃范围内研究了偏高岭土对油井水泥强度的影响。研究结果表明,偏高岭土的粒径、掺量以及养护温度均会对油井水泥的强度产生影响。在油井水泥中掺入偏高岭土,应注意其适合的粒径、掺量及温度的使用范围,超出此适用范围,偏高岭土对油井水泥抗压强度的改善作用减弱,甚至还会降低油井水泥的抗压强度。     

水泥复合土的抗压强度试验研究

为了改善水泥土力学特性,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抗压强度试验,并通过极差分析和方差分析,研究了水泥掺量、膨润土掺量和粉煤灰掺量对水泥土抗压强度的影响大小和变化规律,建立了水泥复合土抗压强度随水泥掺量、膨润土掺量和粉煤灰掺量变化的回归方程。研究结果表明,随着水泥掺量的增加,水泥复合土的抗压强度逐渐增大;随着膨润土掺量的增加其抗压强度逐渐降低;对于粉煤灰掺量,其抗压强度在20%处达到最大。通过方差分析可知,水泥掺量对水泥复合土抗压强度的影响最大,其次为粉煤灰掺量的影响,膨润土掺量的影响最小。     

硫酸钠对水泥土强度影响的机理分析

硫酸钠作为腐蚀性场地的一种常见物质,对水泥加固土的形成有着很大的影响。通过室内无侧限抗压强度试验,探讨了不同含量的硫酸钠对水泥土强度的影响规律;结合X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)微观分析手段,研究了硫酸钠对水泥土强度影响的机理。结果表明:随着硫酸钠含量的增加,水泥土的抗压强度随之增加,并在质量分数为9g/kg时达到最大值。掺入的硫酸钠与水泥土反应生成具有膨胀性的钙矾石晶体,填充水泥土中的孔隙,提高其强度,当硫酸钠过量时,由于钙矾石产生的膨胀力大于水泥土的胶结力,又会降低水泥土的强度。     

赤泥的掺入对水泥土电阻率与强度性能的影响

通过在水泥固化土中掺入不同量的赤泥来研究赤泥的固化效果和固化过程中土体的微观结构变化,分别测试固化土的电阻率和无侧限抗压强度。通过在水泥土中掺入不同量的赤泥,制备成不同赤泥掺量的固化土试样,测试不同电流频率和养护龄期下的固化土电阻率,分析固化过程中土体的微观结构变化;同时测试了不同养护龄期下固化土无侧限抗压强度,分析赤泥在水泥土中的固化效果;并且找出了最佳的赤泥掺入量,可供从事利用赤泥固化土研究的相关人员借鉴参考。     

电阻率法研究氯化钠对水泥砂浆强度的影响

以掺加不同氯化钠质量浓度的水泥砂浆为研究对象,经过不同龄期的标准养护,考虑电流频率对电阻率值的显著影响,研究了其在不同频率下的电阻率和无侧限抗压强度,建立了水泥砂浆的无侧限抗压强度与电阻率的定量关系。结果表明：不同龄期、不同氯化钠质量浓度下,水泥砂浆试块的电阻率均随电流频率的增大而明显降低,合理的电流测试频率范围以50 kHz 为宜;不同氯化钠质量浓度下,水泥砂浆试块的无侧限抗压强度与电阻率均随龄期的增加经历快速增长和缓慢增长两个阶段;不同龄期下,水泥砂浆试块的无侧限抗压强度与电阻率均随氯化钠质量浓度的增加历经增强、平稳和减小3个阶段。     

水泥固化含铅污染土无侧限抗压强度预测方法

针对污染土的水泥固化稳定法修复技术,对水泥固化稳定重金属铅污染土的强度预测方法进行了研究.水泥固化含铅污染土强度由室内无侧限抗压强度试验所得,试验所用污染土通过人工制备而成,考虑了1.0×102,1.0×103,1.0×104,3.0×104mg/kg四种质量比和5%,7.5%,10%三种水泥掺量.结果表明:不同龄期水泥固化含铅污染土的无侧限抗压强度间大致呈线性关系,而2个不同水泥掺入比水泥固化含铅污染土的无侧限抗压强度比值与水泥掺入比呈幂函数关系;通过对不同配合比、不同龄期试样强度的进一步拟合分析,得到了根据某一龄期强度预测另一龄期强度的经验公式和根据某一水泥掺量的强度预测另一水泥掺量强度的经验公式,以上公式同时适用于普通水泥固化土和含铅水泥固化污染土.     

偏高岭土和硅灰对三元胶凝材料的改性

为了提高水泥基材料中辅助性胶凝材料用量,对比研究偏高岭土(MK)和硅灰(SF)对高粉煤灰(FA)掺量的三元胶凝材料体系抗压强度和微观结构的影响.结果表明:适量MK和SF均能提高FA掺量的三元胶凝材料不同龄期的强度,两者对强度的提高幅度随掺量和浆体龄期的改变而稍有改变;MK和SF均能显著降低三元胶凝材料浆体中Ca(OH)2(CH)的含量、优化浆体孔结构,但两者反应形成的产物有明显不同.MK和SF的物理填充、火山灰效应可优化三元胶凝体系浆体的微观结构、改善不同相界面结合.高品质MK可代替SF用于制备高FA含量三元胶凝材料体系.     

压实时间对固化土强度影响试验

以固化土压实时间、水泥掺量和养护龄期为控制变量,通过无侧限抗压强度试验研究上述变量对固化土强度的影响。结果表明:压实时间过长一方面使得固化土便于压实,另一方面又会损失压实时间内的胶结强度;对其进行机理分析,发现重塑固化土强度与试样干密度相关,并通过试验数据拟合出线性公式。建议固化土拌和后应尽早使用,以求更好地发挥水泥的胶结作用,否则必须提高其压实度,才能达到设计要求。     

不同温度下偏高岭土对油井水泥抗压强度影响的研究

以3种不同粒径的偏高岭土样品为考察对象,在30℃～110℃范围内研究了偏高岭土对油井水泥强度的影响。研究结果表明,偏高岭土的粒径、掺量以及养护温度均会对油井水泥的强度产生影响。在油井水泥中掺入偏高岭土,应注意其适合的粒径、掺量及温度的使用范围,超出此适用范围。偏高岭土对油井水泥抗压强度的改善作用减弱,甚至还会降低油井水泥的抗压强度。