氯化钠、氯化镁侵蚀环境对水泥土力学性质影响试验研究

为了研究水泥土在氯化钠、氯化镁溶液侵蚀下的力学效应和侵蚀机理,设计进行了室内氯化钠和氯化镁两种溶液浸泡侵蚀试验。两种浸泡溶液浓度分别有0,1.5 g/L,3 g/L,6 g/L,浸泡时间为7 d,14 d及28 d,浸泡过程中对浸泡溶液的浓度进行定期取样、检测其离子浓度。对浸泡后的试件进行无侧限抗压强度试验,结合浸泡期间侵蚀溶液的离子浓度检测结果,从化学动力学的角度分析水泥土在这两种溶液中的受侵蚀机理。结果表明在浸泡过程中,钠离子、镁离子、氯离子的活跃度依次减小;氯离子的侵蚀效果主要取决于CaCl2·6H2O结晶的生成量;氯化镁溶液中,镁离子和氯离子共同对水泥土产生侵蚀作用,镁离子对水泥土的负面影响大于氯离子。     

硫酸铵和硫酸钠溶液侵蚀下水泥土力学性质试验研究

为研究硫酸铵和硫酸钠溶液侵蚀下水泥土的力学性质,将制备的水泥土试块置于不同浓度的硫酸铵和硫酸钠溶液中进行长期(150 d)浸泡,通过无侧限抗压强度试验,得到无侧限抗压强度随侵蚀溶液浓度和侵蚀时间的变化规律,分析硫酸铵和硫酸钠溶液侵蚀对水泥土力学性质的影响。研究结果表明:硫酸铵和硫酸钠溶液对水泥土均具有侵蚀作用,浓度越大,侵蚀越显著;浸泡时间越久,侵蚀越明显;在侵蚀早期,硫酸钠浓度在一定范围内对水泥土的抗压强度增长有利,在短期内硫酸钠溶液可以提高水泥土试块无侧限抗压强度;在相同SO_4~(2-)浓度下,硫酸铵溶液侵蚀下的水泥土抗压强度要低于硫酸钠溶液侵蚀下的抗压强度,铵盐会对水泥土的力学性质产生影响;硫酸盐对水泥土的侵蚀作用要远大于铵盐对水泥土侵蚀作用。     

硫酸钠溶液对纤维水泥土耐久性能的影响

根据内蒙古河套灌区土质特性,通过正交试验方法分析得到复掺玻璃纤维粉煤灰水泥土最优配合比,进而通过选取不同浓度的Na2SO4溶液侵蚀该水泥土试件,测得相应的无侧限抗压强度值,分析在硫酸盐溶液的侵蚀环境下,不同SO2-4浓度对水泥土耐久性能的影响规律。结果表明:当SO2-4浓度很小时,对该水泥土的强度有促进作用。随着SO2-4浓度的提高,水泥土无侧限抗压强度显著降低。     

冻融循环对水泥土力学特性的影响

以水泥土在季节性冻土地区的路基、基坑挡土墙以及堤防防渗墙等水泥土工程中的安全性为研究背景,对不同冻融循环次数后的水泥土进行抗剪强度、抗压强度以及渗透系数试验,得到了不同冻融循环次数对水泥土抗剪强度、抗压强度以及渗透系数影响的试验数据.试验数据表明,水泥土的抗剪强度、抗压强度随着冻融循环次数的增加而降低,水泥土的渗透系数随着冻融循环次数的增加而增大,建立了水泥土抗剪强度、抗压强度以及渗透系数随冻融循环次数变化的回归曲线方程.结果表明水泥土在季节性冻土地区应用时应考虑冻融循环对水泥土力学性能的侵蚀效应.     

基于正交试验法的洞庭湖区水泥土影响因素重要性探讨

本文针对洞庭湖区某分洪闸工程的淤泥质土地基水泥土搅拌桩加固技术,探讨不同影响因素对水泥土力学性能的影响.利用正交试验法对该淤泥质土水泥土进行室内配比试验,研究水灰比、水泥掺量和搅拌时间对水泥土无侧限抗压强度、含水率及土样溶液pH的影响.结果表明:影响水泥土无侧限抗压强度的因素重要性次序分别为水灰比、水泥掺量、搅拌时间;水灰比对含水率的影响起主要作用,水灰比越大含水率越高;相比其他因素,水泥掺量对pH的影响更重要,水泥掺量越高,所测pH越大.     

电阻率法研究硫酸侵蚀水泥土的胶结系数

基于Archie法则,通过试验计算出水泥土试块受不同浓度硫酸溶液侵蚀后的胶结系数,研究了水泥土基本物理参数、电阻率参数同胶结系数之间的关系,最后对硫酸侵蚀水泥土的化学机理进行了浅析。研究表明,受硫酸侵蚀后,胶结系数随着硫酸溶液质量浓度的增加而增加,含水量、孔隙率、孔隙比、水泥土电阻率均随着胶结系数的增加而减小,它们呈线性关系,具有较高的相关性,化学反应是导致胶结系数发生改变的根本原因。     

硫酸盐对超细矿粉水泥土强度的影响

目的研究超细矿粉水泥土抗硫酸盐侵蚀后超细矿粉水泥土强度及其应力-应变,分析水泥土的内部结构.方法采用不同质量浓度Na_2SO_4溶液浸泡进行单因素对比实验,对超细矿粉水泥土进行无侧限抗压强度实验及应力-应变实验,并结合扫描电子显微镜(SEM)观察水泥土的结构.结果超细矿粉掺量为8%,Ca(OH)_2掺量为1.8%,水泥掺量为2%制成水泥土试块,在侵蚀28 d后,随着溶液中Na_2SO_4质量浓度的增大,水泥土无侧限抗压强度在出现小幅度的降低后升高.当Na_2SO_4质量浓度为9 g/L时,水泥土抗压强度达到了最大值4.55 MPa,较清水浸泡时提高了53%,其应力-应变曲线弹性模量最大,最先达到峰值应力5.95 MPa后随着应变的增加,应力下降.结论超细矿粉水泥土受硫酸盐侵蚀后强度先增加后降低,通过SEM扫描电镜对水泥土微观结构的观察可以看出微观形态的改变规律与宏观力学性能表现一致.     

不同品种水泥的光纤导光混凝土抗侵蚀性能

分别用普通硅酸盐(P·O)水泥和快硬硫铝酸盐(R·SAC)水泥作基体制备光纤导光混凝土,进行了抗硫酸盐侵蚀和抗碱溶液侵蚀试验,采用X射线衍射仪和环境扫描电镜,研究了不同品种水泥制备光纤导光混凝土的抗侵蚀性能和微观结构.结果表明:碱溶液养护对R·SAC水泥为基体的光纤导光混凝土的强度具有更为明显的破坏作用;R·SAC水泥为基体的光纤导光混凝土在碱溶液中养护后,其外观泛黄现象和腐蚀程度最为明显,且碱溶液对光纤导光混凝土的腐蚀程度远大于盐溶液;光纤导光混凝土在碱溶液中养护后,其光纤与基体间界面处结合不够紧密,出现较明显缝隙或微缺陷,可导致光纤导光混凝土力学性能下降;光纤导光混凝土水化产物中存在团絮状C-SH凝胶、针棒状钙矾石、柱状石膏、六方薄板状羟钙石和球状铝胶,它们相互交织,结合比较致密.     

天然浮石粉对水泥土力学性能的影响

为充分利用当地自然资源,改善路基施工过程中的软弱地基现状,用浮石粉水泥土试件进行了不同水泥掺量、不同浮石粉掺量的水泥土三轴剪切试验,进一步分析了水泥土的力学性能,通过三轴剪切试验测得不同围压下水泥土的应力—应变曲线、峰值强度等力学指标.试验结果表明:随着水泥掺量的增加,浮石粉水泥土的抗剪强度增大,但水泥掺量达到16％以...     

水泥土搅拌法的室内试验研究

为研究水泥搅拌法加固软土的特点和主要力学特征,进行了室内多因素影响下水泥土的配比试验,定量分析了龄期、水泥种类和水泥掺入比对水泥土力学性能的影响,揭示了各种因素对水泥土抗压强度的影响规律.单轴压缩试验结果表明:水泥土抗压强度随着龄期的增长而提高;水泥种类、水泥掺入比以及养护龄期是影响水泥土抗压强度的主要因素.     

水泥土搅拌法加固冲填土软土地基的微观试验

针对某工程冲填土软土地基水泥土搅拌法处理过程中的冲填土与自然软土加固效果差异问题,从化学成分与物理结构等微观角度出发,分别对冲填土和自然软土的原状样、加固样进行了X射线衍射试验和扫描电镜试验两种微结构试验,对比分析了导致这种加固效果差异的微观机理及其形成原因.研究发现,物理微结构对冲填土软土地基的水泥土搅拌法加固效果存在重要的影响.虽然水泥土搅拌法加固冲填土与自然软土的化学反应是类似的,但加固后的土体在物理微结构特征上却差异显著,并导致加固土体宏观强度表现上的不同.因此,应采取相应的施工措施,改良冲填土的微观结构特征,优化地基加固效果.     

优化水泥搅拌桩的水泥掺入比试验研究

选取某公路工程现场淤泥软土进行室内配合比试验,通过对室内试验数据进行回归分析得出：水泥土无侧限抗压强度与水泥掺入比之间存在线性关系。利用此结论确定最佳的水泥掺入量,优化设计方案,使设计、施工更趋经济合理,为水泥土室内试验的工程设计提供参考。     

复合土钉墙中搅拌桩对变形及土钉拉力的影响

复合土钉墙中的水泥搅拌桩对于减小基坑水平位移、改善土钉的受力状态有重要作用,但目前对于搅拌桩在复合土钉墙中这一作用的研究多局限在定性探讨,未进行较为量化的分析,在复合土钉墙的设计中也一般将搅拌桩作为安全储备.文中通过对复合土钉墙的有限元分析,对复合土钉墙中不同搅拌桩排数、长度及不同土层情况进行了对比研究.结果表明,设置不同排数的搅拌桩对于复合土钉墙的受力机理、变形特性、土钉拉力大小及分布均有较大影响,1~2排搅拌桩较为合理,过多的搅拌桩排数可能会导致复合土钉墙出现重力式挡墙的受力、变形性态,增加上部土钉的拉力.     

侵蚀对透水纤维沥青混合料水稳定性的影响

沥青路面在冬季容易受到融雪剂的侵蚀,对道路的性能产生影响,不利于行车安全。为此,通过设置盐分浓度、种类以及聚酯纤维掺量三个变量来研究不同环境下透水沥青混合料水稳定性的变化情况。在透水沥青混合料中掺加不同掺量的聚酯纤维（0.3%、0.35%、0.4%、0.45%、0.5%）,选用矿料级配PAC-13制作马歇尔试件。并将试件放在不同浓度的NaCl盐溶液（0%、13%、26%）中,以及不同浓度的Na2SO4盐溶液（0%、8%、16%）中,进行侵蚀以及冻融。由试验结果得出：盐分对透水纤维沥青混合料的侵蚀随着两种盐溶液浓度的增加而更加严重;并且,盐溶液浓度越大,冻融劈裂抗拉强度比越小,说明试件的水稳定性越差;相较于NaCl溶液,Na2SO4溶液对试件的侵蚀更明显。聚酯纤维的掺量存在最佳值,当掺入0.4%的聚酯纤维时,透水沥青混合料的冻融劈裂抗拉强度比最大,水稳定性最好,抗盐分侵蚀的能力最强。     

侵蚀背景下湘中红壤丘陵区土地利用方式对土壤活性有机碳分布特征的影响研究

以红壤丘陵区典型区域为对象,采用野外调查与室内分析相结合的方法,研究了侵蚀背景下红壤丘陵区不同土地利用方式对土壤活性有机碳的影响规律.结果表明,1)土地利用方式影响土壤活性有机碳主要体现在表层土壤.不同土地利用方式下表层土壤活性有机碳含量差异显著,而在表层以下的土壤中没有显著性差异;2)土地利用方式对不同侵蚀部位活性有机碳影响较大.不同土地利用方式下侵蚀部位土壤活性有机碳含量差异性明显高于沉积部位;3)不同土地利用方式之间活性有机碳的垂向分布规律基本一致,表现为表层活性有机碳含量最高,随着土层深度的增加,含量逐渐减小.     

基于GIS和USLE模型的巢湖流域土壤侵蚀评价

土壤侵蚀是全世界都关心的土地资源与环境保护问题。巢湖作为中国第五大淡水湖,近年来由于水体富营养化产生的水华现象引起多方重视,对巢湖流域土壤侵蚀评估对于环境保护战略与土地规划政策具有重要的意义。基于GIS平台,采用通用土壤流失方程(USLE)来评估巢湖流域14县/区2000年到2010年土壤侵蚀空间分布变化趋势。研究表明:(1)巢湖流域土壤侵蚀严重区域主要分布在金安区、舒城县、居巢区以及含山县的丘陵地区,即杭埠河-丰乐河流域、裕溪河流域与柘皋河流域的上游地区;(2)从2000年到2010年,土壤微度侵蚀、强度侵蚀、极强度侵蚀和剧烈侵蚀区域占巢湖流域总面积比例分别减少了0.5%、0.05%、0.21%和0.23%,而轻度侵蚀、中度侵蚀区域所占比例分别增加了0.98%和0.01%,总体呈现土壤强度侵蚀、极强度侵蚀与剧烈侵蚀区域向轻、中度侵蚀转移的趋势。(3)植被覆盖度变化是巢湖流域土壤侵蚀分级发生变化的主要原因,总体上,2000~2010年研究区由于植被覆盖度的波动性增加呈现土壤侵蚀分级波动性降低的趋势。     

击实土单轴抗拉强度试验研究

黏性土体内的裂缝产生与其抗拉强度有关.在分析土石坝心墙水力劈裂、地基裂缝等问题时,考虑抗拉强度对深入研究土体应力变形特性有重要意义.对3种不同土料的击实试样进行了抗拉强度试验,其中,1种土料为塑性相对较高的黏土,另2种为砾质黏土.通过试验,研究了各种土料在不同击实功、试样由非饱和变化到饱和状态、不同制样含水率时的抗拉强度.结果表明,黏性土的抗拉强度随着击实功的增大而增大;试样由非饱和变化到饱和状态后,其抗拉强度大幅降低;在同一击实功下,土体的抗拉强度随着制样含水率的增加而减小.     

基于分形理论的固化土微观结构变化特性

为探究海洋环境中不同离子对固化土微观颗粒结构的影响,研究了钢渣+水泥固化土与水泥固化土在侵蚀环境下微观颗粒结构变化特点。选取海水中影响较大的3种离子对固化土试样进侵蚀性试验,对不种侵蚀龄期的试样进行电镜扫描,借助OpenCV图像处理软件对扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)图像进行处理,获得土体微观颗粒结构的形态特征,与试样无侧限抗压强度(unconfined compression strength, UCS)相结合,得到固化土微观颗粒结构变化与宏观强度变化的相互关联特性。研究结果表明：(1)在Mg²⁺作用下水泥固化土(CS)、掺激发剂的钢渣水泥固化土(A-SSP-CS)、钢渣水泥固化土(SSP-CS)的宏观强度变化与微观颗粒结构变化具有一定的相关性,且相关性在前期优于后期;(2)在Cl^-环境下CS、A-SSP-CS的宏观强度变化与微观颗粒结构变化在整个试验阶段内体现出较好的相关性,SSP-CS的宏微观相关性前期优于后期;(3)在SO₄^2-环境下,CS、A...     

EICP与木质素联合改性粉土边坡抗雨蚀试验研究

通过设置6组试样,采用降雨试验,通过试样的表面侵蚀状况与冲蚀量、表面强度、碳酸钙含量的变化分析了改性后粉土边坡的抗雨蚀性能。试验结果表明：植物源酶诱导碳酸钙沉淀(EICP)与木质素联合改性试样并在表面喷洒EICP溶液后,试样表面完整度更好,表面强度及碳酸钙含量更高,质量损失更小,抗雨蚀能力明显提高,与其他试样的平均值相比,边坡土体侵蚀量降低了75.0%,表面强度提高了33.8%,碳酸钙含量提高了235.2%;坡面喷洒EICP溶液可形成硬壳层,有效避免坡面侵蚀;木质素可为碳酸钙提供成核位点,使分布散乱的碳酸钙附着在木质素上,添加木质素后试样碳酸钙含量提高,且表面强度随碳酸钙含量提高而增大。