不同掺料泡沫轻质土的强度特性

为了探究同种掺合料不同掺量以及不同掺合料同种掺量的泡沫轻质土的强度特性,选用矿粉、粉煤灰、矿渣和高岭土4种掺料的泡沫轻质土试件,进行了7d和28d无侧限抗压强度试验和直剪试验,分析了同种掺合料不同掺量及不同掺合料同种掺量的泡沫轻质土的无侧限抗压强度、抗剪强度及抗剪强度指标的变化规律,建立了泡沫轻质土抗压强度与粘聚力之间的关系。研究结果表明,随着掺合料在胶凝材料中比率的增加,材料抗压强度和抗剪强度均逐渐减小;粘聚力是泡沫轻质土抗剪强度的主要来源,其与抗压强度具有良好的线相关性;掺加矿粉和粉煤灰的泡沫轻质土表现出了较高的强度特性。     

含盐量对固化硫酸盐渍土抗压强度的影响

对石灰粉煤灰固化不同含盐量硫酸盐渍土28 d试件进行无侧限抗压强度试验,探讨含盐量对石灰粉煤灰固化土抗压强度的影响。并采用界限含水率试验、X线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和物理吸附试验等方法研究石灰粉煤灰固化不同含盐量硫酸盐渍土的稠度特征、物相特征、化学成分和微观结构,分析含盐量对石灰粉煤灰固化硫酸盐渍土抗压强度影响的机理。研究结果表明:含盐量在0.3%~5.0%范围内,不同石灰粉煤灰固化硫酸盐渍土的强度随含盐量的增加先增大后减小,峰值强度对应的含盐量为1.8%;同一含盐量时,当含盐量低于2.8%时,固化土强度随石灰粉煤灰含量的增加先增大后减小,当含盐量高于2.8%时,固化土强度随石灰粉煤灰含量的增加而增大。     

泡沫轻质土的环境耐久性试验

为了探究泡沫轻质土的环境耐久性,进行了淡水和海水条件下泡沫轻质土的干湿循环试验以及水标养、标养、海水养护、Na_2SO_4溶液侵蚀、MgSO_4溶液侵蚀5种条件下泡沫轻质土的侵蚀试验,并对试样进行抗压强度测试,分析了淡水和海水条件下泡沫轻质土抗压强度随干湿循环次数的变化规律、不同养护条件下以及不同龄期对泡沫轻质土强度的影响。试验结果表明,泡沫轻质土的抗压强度受干湿循环的影响较大,淡水条件下的干湿循环与海水条件下的干湿循环差别不大;水的存在对泡沫轻质土强度发展有着重要的影响,海水对泡沫轻质土的强度有一定的影响但影响幅度很小;硫酸盐对泡沫轻质土的长期强度有重要影响。     

泡沫流态粉煤灰的配合比设计与性能研究

为解决软土地基上修建高速公路时常出现的较大沉降及路桥衔接处差异沉降引起的桥头跳车等工程问题,同时着重考虑节能环保,达到节约建筑材料的目的,提出并设计了泡沫流态粉煤灰这一新型轻质建筑材料。通过系统的试验,在材料配合比初步设计的基础上,分析了泡沫流态粉煤灰的密度、抗压强度、水稳定性、冻融稳定性等技术性能,以及配合比对材料各项技术指标的影响规律,提出了三种推荐采用的泡沫流态粉煤灰配合比。试验结果表明:发泡剂、水泥的掺入量、含水量均对泡沫流态粉煤灰的技术性能具有显著影响;当发泡剂含量从0增加到含水量的1/30时,泡沫流态粉煤灰的干密度、7 d龄期抗压强度、水稳定系数和冻融稳定系数(BDR)分别降低了23%、50%、10%~15%和20%左右;当水泥含量8%提高至20%时,7 d龄期抗压强度、水稳定系数和冻融稳定系数(BDR)分别提高了58.1%、38.2%和20.9%;当含水量从40%提高至60%时,干密度降低了约25%,推荐配合比的泡沫流态粉煤灰干密度比普通土低40%以上。表明泡沫流态粉煤灰是一种良好的轻质建筑材料。     

铝土尾矿泡沫轻质土单轴抗压力学特性及唯象本构模型

铝土尾矿泥是一种常见的工业废弃物，为了更好地利用铝土尾矿泥，减少其对环境的污染，将铝土尾矿泥掺入泡沫轻质土中制备新型铝土尾矿泡沫轻质土，研究了铝土尾矿泥掺量对铝土尾矿泡沫轻质土抗压强度及破坏模式的影响，并基于两参数Weibull分布函数，提出适用于铝土尾矿泡沫轻质土材料的一维受压损伤本构模型.研究结果表明，铝土尾矿泡沫轻质土的无侧限抗压强度随着铝土尾矿泥掺量的增加呈指数型减小，7d无侧限抗压强度可达到28d无侧限抗压强度的83%;铝土尾矿泡沫轻质土的名义应力-应变曲线在单轴受压作用下主要包括弹塑性阶段和破坏平台阶段，在单轴受压破坏之后存在应变软化和应变硬化行为，具备良好的缓冲性能；根据Weibull分布函数和Avalle模型，研究了铝土尾矿泡沫轻质土材料一维受压损伤唯象本构模型，建立了模型参数与铝土尾矿泥掺量的关系式，为铝土尾矿泥在泡沫轻质土中的应用提供参考.     

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.     

现浇轻质泡沫土在天津某站工程的应用

研究目的：轻质材料是指使用人工材料制作的表观密度较低,而强度较高的材料,其主要特点是表观密度比一般的土体小,而强度和变形特性可以达到甚至超过良好土体。泡沫轻质土是＂用物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫,与必须组分水泥基胶凝材料、水及可选组分集料、掺和料、外加剂等按照一定的比例混合搅拌,并经物理化学作用硬化形成的一种轻质材料＂。泡沫水泥轻质土具有良好的流动性、水硬性、施工性及经济性等特点,应用前景非常广阔。在国外较为广泛地应用于公路、建筑、管线及矿山采空区回填等领域,但在我国的应用起步较晚。本文旨在通过其在天津某站换填工程中应用的实际工程经验,研究探讨在常规材料无法满足要求的特殊工程中泡沫轻质土的应用情况。研究结论：通过对多种换填方案进行深度比较后发现轻质泡沫土具有的优点为：强度高、自身稳定性强、价格较低、无燃烧隐患和受到油污染的隐患;施工简便,不需单独连接构件;对临近结构物无施工扰动。适合在常规材料无法满足要求的换填或充填工程中作为主要材料进行换填或充填,不但可以满足轻容重的要求,也可满足换填或充填的强度要求。     

基于生石灰和粉煤灰改良硫酸盐渍土强度特性

为得到硫酸盐渍土初始含水率、初始含盐量以及生石灰和粉煤灰掺量对改良后盐渍土强度特性的影响规律。以人工配制硫酸盐渍土为基础,用生石灰和粉煤灰作固化剂,以初始含水率、初始含盐量、生石灰和粉煤灰掺量为试验因素,经正交试验设计进行固化土的无侧限抗压强度试验,获得了7 d无侧限抗压强度值,并选取部分固化土试样进行三轴UU试验。试验结果表明：初始含盐量、生石灰和粉煤灰掺量是影响固化盐渍土无侧限抗压强度的主要因素,且前者影响更为显著;最优固化方案为：初始含水率17%、初始含盐量2%、生石灰和粉煤灰掺量6%＋18%,此时抗压强度为0.541 MPa。     

泡沫水泥-粉煤灰材料的强度及其电化学特性

基于水泥基材料的电化学体系,研究了冻融条件下不同粉煤灰掺量对泡沫轻质水泥基材料的无侧限抗压强度与电化学参数的影响规律,建立相应的等效电路模型,分析表明：随着粉煤灰掺量的增加,造成胶体之间产生“滑移”现象,使得材料抗压强度不断降低;Nyquist图由高频段与中频段两个时间常数及低频区的扩散阻抗组成,相应的等效电路模型中的Q和Cd不断减小,Rt、W、Rl与Rs不断增大;泡沫轻质水泥-粉煤灰材料的强度与电化学元件参数间为指数关系。     

泡沫水泥-粉煤灰材料的强度及电化学特性

基于水泥基材料的电化学体系,研究了冻融条件下不同粉煤灰掺量对泡沫轻质水泥基材料的无侧限抗压强度与电化学参数的影响规律,建立相应的等效电路模型。分析表明:随着粉煤灰掺量的增加,造成胶体之间产生"滑移"现象,使得材料抗压强度不断降低;Nyquist图由高频段与中频段两个时间常数及低频区的扩散阻抗组成,相应的等效电路模型中的Q和C_d不断减小,R_t、W、R_l与R_s不断增大;泡沫轻质水泥-粉煤灰材料的强度与电化学元件参数间为指数关系。     

矿物掺合料对页岩陶粒混凝土抗压强度的影响

以页岩陶粒混凝土为基础配方,系统研究了单掺和双掺不同含量的偏高岭土、粉煤灰、钢渣等矿物掺合料对其抗压强度影响,通过SEM和XRD进行了相关的微观结构和组成分析.结果表明当单掺矿物掺和料质量分数为10%时,页岩陶粒混凝土达到最高的抗压强度;双掺和时,总掺量为10%(质量分数)、比例为1∶2的偏高岭土和粉煤灰时,页岩陶粒混凝土的抗压强度最好,其3d、7d和28d的抗压强度分别达到了18.1、28.6和35MPa,对比没有加入矿物掺合料的页岩陶粒混凝土的抗压强度分别增加了417%、267%和250%,主要原因是偏高岭土和粉煤灰的掺加能够优化轻骨料混凝土的微观结构,对强度具有较大贡献.     

羧甲基纤维素钠对轻质泡沫混凝土强度的影响

研究了羧甲基纤维素钠溶液的温度和添加量对轻质泡沫混凝土抗压强度的影响规律,采用FT-IR、XRD、SEM测试技术,分析了羧甲基纤维素钠对轻质泡沫混凝土抗压强度的影响机理。结果表明,添加少量的羧甲基纤维素钠,可降低发泡孔径、促进水泥和粉煤灰的水化,并增强孔壁的密实度,使轻质泡沫混凝土的强度显著提高。     

含粉煤灰或矿渣与硅灰的不同组合的混凝土(英文)

本研究评价了在高性能混凝土中掺加粉煤灰－硅灰或磨细矿渣－硅灰的不同组合时的抗压强度、劈拉强度和氯离子渗透性。在水胶比０．２８～０．３３、总胶凝材料用量５００～５５０ｋｇ／ｍ３下，采用这两种矿物掺和料组合替代３０％～５０％的硅酸盐水泥时，混凝土２８ｄ抗压强度大多为８５～１００ＭＰａ，２８ｄ劈拉强度大多为５．５～６．５ＭＰａ，并具有高工作性和很低的氯离子渗透性；混凝土的早期强度发展快，而且后期强度持续增长。含粉煤灰－硅灰或矿渣－硅灰的不同组合的混凝土的劈拉强度与抗压强度的比值为０．０６３～０．０６６。不存在一个对于抗压强度和劈拉强度都是最佳的掺和料组合。     

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.     

高活性复合掺和料早期水化特性及其力学性能

引入掺和料是提高无砟轨枕混凝土的脱模强度、后期力学性能及耐久性的重要措施之一。借助单纯重心设计法,采用矿渣粉、粉煤灰与高活性粉体A制备高活性复合掺和料,研究复合掺和料组成对早期活性指数、水化热以及混凝土抗压强度的影响。结果表明:复合掺合料的组成对其活性指数影响较大,并体现出明显的复合增强效应;高活性粉体A与矿渣粉二元复掺的混凝土1 d与28 d活性指数均达118%; 3 d龄期后矿渣粉放热增加,而粉煤灰水化放热一直较低,矿渣粉或粉煤灰与高活性粉体A二元复掺时浆体1 d水化放热差别很小;三元复掺混凝土的复合增强效应优于二元复掺,三元复掺混凝土28 d与60 d抗压强度分别达68. 6 MPa和79. 6 MPa。     

泡沫轻质土路堤稳定性分析及材料参数控制标准

为了系统分析影响泡沫轻质土路堤稳定性的因素,运用ANSYS软件,采用有限元强度折减法,对泡沫轻质土密度、粘聚力以及内摩擦角对泡沫轻质土路堤稳定性的影响进行了敏感性分析,并对比分析了泡沫轻质土路堤与普通土路堤的稳定性。分析结果表明,泡沫轻质土密度和粘聚力是影响其路堤稳定性的两个主要因素;当泡沫轻质土设计密度小于600kg/m~3、粘聚力达到60kPa以上时,对于不同高度的路堤,其安全系数均大于普通土路堤,且能满足16m高路堤稳定性要求。在此基础上,提出采用设计密度为600,800,1 100kg/m~3的泡沫轻质土填筑不同高度路堤时的泡沫轻质土粘聚力控制标准。     

加筋泡沫轻质土路基施工过程应力变形模拟分析

加筋泡沫轻质土对于治理软土路基病害有着重要作用,因此研究泡沫轻质土在路基施工应力变形规律对我国公路工程有着重要意义。本文通过使用FLAC3D软件,对以砂土和泡沫轻质土作为填料的软土路基上在施工过程中的应力以及位移变化规律进行了模拟和研究,得到了泡沫轻质土对路基的沉降、回弹和有效应力变化的影响情况。结果表明：使用泡沫轻质土进行填筑的路基,泡沫轻质土路基比普通填土路基在施工过程中产生的最大沉降有所降低,施工沉降显著减少。而使用加筋泡沫轻质土作为路基填料,可以在普通泡沫轻质土的基础上更加有效减小路基基底竖向应力,同时有效减小路基基底应力分布不均匀的问题。经过研究发现,在加筋率达到0.75%时,泡沫轻质土路基产生的最大基底沉降量最小。针对这一现象,本文分析了加筋泡沫轻质土的加固机理,提出了计算最佳加筋率的方法,完善了软土路基加固理论。     

粉煤灰增黏制备泡沫铝材料的研究

以粉煤灰为增黏剂,TiH2为发泡剂,将它们先后加入到铝熔体之中并搅拌均匀,进而获得闭孔型泡沫铝材料·结果表明:粉煤灰的加入量在3%～5%范围内可以获得密度较小、孔隙率较高的泡沫铝材料;当粉煤灰颗粒尺寸在61～147μm时,泡沫铝的密度、孔隙率 粉煤灰粒度关系曲线较为平缓,制得的泡沫铝材料胞孔结构较好;在泡沫铝制造过程中用粉煤灰代替金属Ca进行增黏可降低生产成本;在铝熔体中添加粉煤灰,有利于制备强度较高的泡沫铝材料·     

盐沼泽环境下公路桥梁桩基材料耐腐蚀试验

为解决盐沼泽环境下桥梁桩基础混凝土材料的耐久性,通过分别埋置在现场地表、水中、地下0.25m深和地下1.25m深的13个不同配合比的混凝土试件,历时360d的自然条件盐碱腐蚀环境下公路桥梁桩基混凝土材料腐蚀试验,系统地研究了掺和料(粉煤灰、矿粉、硅灰、膨胀剂、水泥基自愈合防水材料)种类及阻锈剂、抗硫酸盐水泥、钢护筒等对公路桥梁桩基混凝土抗侵蚀性能的影响,分别测试了混凝土立方体抗压强度和质量;采用扫描电镜、能谱仪和X衍射仪对混凝土进行微观分析,进而揭示其内部腐蚀机理;并提出混凝土抗侵蚀系数随龄期变化的回归公式。研究结果表明:埋置条件对混凝土抗侵蚀性能有一定影响,4种埋置条件中,放置在地表上的混凝土受侵蚀最严重,埋置在土中1.25m深处的混凝土腐蚀最轻,但不同混凝土试件略有差别;矿物掺和料的合理搭配能有效提高混凝土的抗侵蚀性能,其中矿渣应与膨胀剂掺和(CMP3),粉煤灰应与硅灰掺和(CMP7),水泥基自愈合防水材料应与硅灰掺和(CMP9);几种情况下360d内混凝土抗侵蚀系数均在0.85以上,具有较好的抗侵蚀性能;钢筋阻锈剂对混凝土的抗侵蚀性能有负面影响;所得回归公式可为混凝土耐久性的预测提供参考;腐蚀产物中发现了钙矾石、方解石、Friedel盐和硅灰石膏,这些腐蚀产物共同作用加速了混凝土的腐蚀;粉煤灰中活性成分Al_2O_3较高时,会加速钙矾石的生成,对混凝土不利。     

海淤建筑废料混合轻质土的配比优化

【目的】对海淤软土地基进行轻质化处理,制备具有轻质、高强特点的海淤建筑废料混合轻质土,可以减轻疏浚海淤地基的沉降。【方法】以疏浚海淤泥为原料土、水泥为固化剂、轻质建筑废料为轻质材料,采用优选配合比设计方法,研究组成材料对混合轻质土密度和强度的影响。同时以轻质高强、经济合理为原则,提出该混合轻质土的强度配比公式,并测试其耐久性指标水稳定性。【结果】水泥用量对混合轻质土密度影响较小,而轻质建筑废料用量对混合轻质土密度影响较大,随着轻质建筑废料用量的增加,混合轻质土密度降低; 水泥用量和轻质建筑废料用量对混合轻质土的无侧限抗压强度影响均较大,当轻质建筑废料用量不变时,随着水泥用量的增加,混合轻质土强度增加; 而当水泥用量不变时,随着轻质建筑废料用量的增加,混合轻质土的强度先增加后降低,存在一个峰值。【结论】不同的原料土、固化剂和轻质材料配比都会对轻质土的物理、力学性质产生影响,在实际工程应用中,在参考该研究提出的配比公式时,如混合轻质土的组分发生变化,还需要对其实用性进行验证。