砂浆胶-水泥改良膨胀土试验研究

为改良宿迁至连云港段航道膨胀土,选取地表以下0.5~2 m的中等膨胀土,在土中掺入不同比例高分子化合物砂浆胶和水泥混合物,通过直剪试验、膨胀率试验、干湿循环试验和裂隙分析,研究改良后膨胀土的物理力学性质。试验结果表明,随着砂浆胶和水泥的掺入和养护天数增加,膨胀土黏聚力和内摩擦角明显增加,膨胀率减小。改良后的膨胀土裂隙明显减小,且不会随干湿循环次数增加而产生更多裂隙,因此改良后膨胀土强度明显提高、胀缩性明显降低。砂浆胶和水泥改良膨胀土效果显著,成本低,优于其他改良方法,可满足工程需求。

固化淤泥土对水泥砂浆影响的试验研究

分析当前淤泥固化土的应用现状,对不同淤泥土掺量的水泥砂浆进行抗压及抗折室内试验,研究淤泥土掺量及养护周期对水泥砂浆抗折抗压性能的影响规律。结果表明,随着龄期的增加,各淤泥土掺量的试样的抗折强度和抗压强度都逐渐提高,且趋于稳定,未掺入固化淤泥土的试样在全养护期内的强度均比其他试样要高;掺加固化淤泥土总体来讲对强度不利,5%含量淤泥土掺量条件下的强度最低,掺量继续提高时,试样的强度反而略微增大。

An Experimental Study of the Physicochemical Properties of a Cement Matrix Containing Dredged Materials

Recently, the amount of dredged soil material (DM) has been rapidly increasing in Korea due to four major river maintenance projects and new harbor construction. DM waste is mostly dumped into the ocean, while only a small part of it has been utilized for coastal reclaiming, or as filling and backfilling material. This study carried out physical and chemical tests to map out a specific plan for utilizing DM in a mortar mixture. The compressive strength tests and microstructure analysis using XRD and SEM of cement mortar contained DM were performed as a replacement for fine aggregate or as a filler material of mortar matrix. The study measured the impact of contaminants contained in DM and how silt and clay influenced the compressive strength of the mortar.

水泥砂浆复合土力学性能及微观结构的试验研究

以河套灌区的水泥砂浆复合土作为研究对象,通过研究掺砂量与强度之间的关系,找出工程适应性相对较好的掺砂量;同时对不同掺砂量和不同龄期的水泥砂浆复合土进行无侧限抗压强度、变形特性及微观结构试验分析,得出掺砂量和龄期对水泥砂浆复合土的强度和变形特性的影响规律。研究结果表明:在水泥土中掺入一定量的砂,可有效地提高水泥土强度,改善水泥土结构;一定水泥掺量下,存在一个最佳掺砂量,使得水泥砂浆复合土强度最高,且应力–应变曲线均有明显的峰值。

寒区水泥砂浆固化土力学特性试验研究

本文针对河套灌区试点使用的水泥砂浆固化土材料为研究对象,通过不排水三轴压缩试验对水泥土的力学特性进行研究,重点分析了围压与掺砂对水泥土体强度、刚度的影响。试验结果表明,随着围压的增加,水泥砂浆固化土的强度与刚度均增加,与掺砂量的变化不构成比例关系;随着轴应变的增加,刚度总体呈现迅速增加后逐渐减少趋势;掺一定量的砂完善了固化土颗粒填充效应,有效改善土体的强度及刚度,但掺量不可以过多,本文还通过对水泥砂浆固化土微观结构的分析了解掺砂对水泥固化土的作用效应。

水泥砂浆固化土物理力学特性试验研究

为了解水泥砂浆固化土的掺砂量与强度之间的关系,找出具有工程应用前景的配比,在不同掺砂量不同龄期条件下对水泥砂浆固化土进行了无侧限抗压强度试验,研究了水泥砂浆固化土的强度和变形特性,分析了掺砂量和龄期对水泥砂浆固化土的强度和变形特性的影响。研究结果表明:在水泥土中掺入一定量的砂,可有效提高水泥土强度;一定水泥掺入比下,存在一个最佳掺砂量,使水泥砂浆固化土强度(qu)最高,变形系数(E50)最大;水泥砂浆固化土与水泥土的应力应变曲线均有明显的峰值,应力应变关系属加工软化型,其残余强度随着掺砂量的增加而增加;采用水泥砂浆搅拌桩加固软弱地基时,即使采用较高的掺砂量和置换率,加固体本身重量增加有限,下卧层附加应力增加也很小。

水泥砂浆土力学性质试验研究

根据水泥土处理有机质含量高的淤泥质土不理想的工程实际,提出添加少量砂作为添加剂与水泥土共同工作,形成水泥砂浆土。应用GDS自动三轴系统对水泥砂浆土的三轴力学特性进行研究,得到了水泥砂浆土在不同围压不同龄期下的力学性能,为工程设计提供参考。

水泥砂土浆的力学性能试验研究

针对华南地区量大面广的两类渣土(花岗岩风化残积土、冲洪积土),建议用相应的处理工艺;采用处理后的可用渣土部分或全部取代天然河砂以制备水泥砂土浆,考察了基于工作性能的减水剂需求;开展了水泥砂土浆的抗压和抗折试验,揭示了相应力学性能随渣土取代率的变化规律。研究结果表明:(1)为确保水泥砂土浆的良好工作性能,减水剂用量随渣土取代率的增加逐渐增大,但其最大掺量(以固含量计)也仅为胶凝材料质量的1.1%左右;(2)采用基于冲洪积土的可用渣土部分或全部取代天然河砂时,水泥砂土浆的抗折和抗压强度以及弹性模量总体上都与无渣土时基本相当,实际工程中采用该类可用渣土完全取代天然河砂是可能的;(3)采用基于花岗岩风化残积土的可用渣土取代30%天然河砂不会对水泥砂土浆的力学性能产生明显不利影响;当该取代率提升至50%时,水泥砂土浆的28 d抗折强度、抗压强度和弹性模量相比无渣土时的最大降幅分别约为6%、15%和10%,实际工程中该类可用渣土的取代率以不超过50%为宜。

水泥砂浆固化土抗压强度特性试验

为论证水泥砂浆固化土工程应用的可行性,通过设置不同掺砂量、含水率、砂料粒径和养护龄期条件,对水泥砂浆固化土进行无侧限抗压强度试验.试验结果表明:(a)掺砂可提高水泥砂浆固化土的抗压强度,尤其是早期强度.一定水泥掺入比条件下,当掺砂量处于最优掺砂率(10%左右)时水泥砂浆固化土的强度特性改善幅度最大,掺砂量超过最优掺砂率后水泥砂浆固化土的抗压强度无显著提高.(b)水泥砂浆固化土的抗压强度随原料土含水率的增加而减小,当原料土的含水率较低或养护龄期较短时,水泥砂浆固化土的抗压强度下降幅度均较大,当含水率较高时水泥土掺砂难以达到预期的固化效果.(c)砂料粒径变化对水泥砂浆固化土的抗压强度影响较小,水泥砂浆固化土强度随着粒径的增大略有提高;砂料粒径变化对水泥砂浆固化土变形系数的影响较大,两者近似成正比关系,在实际工程中无需对砂料进行筛分而直接运用即可获得较好的处理效果.(d)水泥砂浆固化土无侧限抗压强度试验的破坏模式多为脆性张裂破坏和塑性剪切破坏.随着养护龄期的延长以及掺砂量的增加,脆性张裂破坏更为显著.

聚丙烯纤维加筋水泥砂浆土三轴压缩试验研究

为了研究纤维对水泥砂浆土的加筋效果,开展了聚丙烯纤维水泥砂浆土三轴压缩试验,研究纤维掺量、水泥掺量、掺砂量、养护龄期等因素对纤维水泥砂浆土的应力应变曲线、破坏偏应力、抗剪强度参数的影响。研究结果表明:纤维水泥砂浆土的应力应变曲线为应变硬化型,聚丙烯纤维能有效提升水泥砂浆土的韧性。纤维水泥砂浆土的破坏偏应力随纤维掺量的增大而增大。纤维水泥砂浆土的黏聚力随纤维掺量的增大而增大,未掺纤维的水泥砂浆土的黏聚力为0.06 MPa,4%掺量的纤维水泥砂浆土的黏聚力为0.24MPa,黏聚力增大了3倍,而纤维掺量对内摩擦角的影响不明显。纤维水泥砂浆土的黏聚力受掺砂量的影响不明显,而内摩擦角随掺砂量先增大后减小,最优掺砂量为0.3。本文成果对纤维水泥砂浆桩的设计和施工具有参考和借鉴意义。

桩端后注浆对大直径灌注桩影响的现场对比试验研究

基于郑州三环快速路工程开展的6个场地19根大直径灌注桩现场足尺试验,通过对比分析后注浆桩与未注浆桩实测结果,研究桩端后注浆对大直径灌注桩承载变形性状、荷载传递规律、桩端承载特性及桩侧摩阻力发挥性状的影响。结果表明,桩端后注浆条件下大直径灌注桩承载变形性能明显提高,且提高幅度受注浆龄期影响较为显著;在黄河中下游以中密~密实粉土、粉细砂及可塑~硬塑粉质黏土为主要冲积地层中桩长40 m左右的大直径灌注桩表现为摩擦型桩,但相比于未注浆桩,桩端后注浆桩传递至桩身下部及桩端的荷载更小;桩端后注浆在桩端下形成水泥沉渣坚硬固结体,有效地处理了桩端沉渣问题,且通过渗透劈裂作用,形成深度可达1 m的网状分布的水泥胶结体,加之对桩端土层的压密效应,显著提高了桩端支承性能与承载刚度;桩端后注浆显著提高大直径灌注桩桩侧极限摩阻力发挥水平,并降低了桩侧极限摩阻力对应的桩土相对位移,使得大直径灌注桩在较小的沉降下表现出较高的承载能力。

水泥砂浆桩在高速铁路软基处理中的应用研究

研究目的:水泥砂浆桩是近年来在深层搅拌桩基础上研发出的一种新型软基处理形式,高速铁路对路基工后沉降提出了严格的要求,通过某高速铁路软土路基加固的设计、施工和现场检测试验,研究水泥砂浆桩处理软土地基的加固机理、设计参数、施工工艺和加固效果。研究结论:采用水泥砂浆桩处理高速铁路软土地基是可行的,其可弥补粉喷桩和浆喷桩在塑性指数高的黏性土层中成桩强度低的不足;水泥砂浆桩加固软土地基时需先通过试桩确定其施工工艺、合理的水灰比和灰砂比及施工参数,建议加强水泥砂浆桩的现场施工管理;其桩体质量检验可采取钻探取芯与载荷试验相结合;为保证其水泥土强度和加固效果,28 d龄期内的水泥砂浆搅拌桩上不得有大型机械碾压行走和进行上部的路堤填筑施工。

改良水泥土搅拌桩单桩承载特性计算分析

为研究改良后水泥土搅拌桩单桩承载特性以及合理的工程应用参数配比,从分析不同掺砂量、不同水泥掺入比、含水率、砂料粒径和龄期条件下的水泥土土工试验曲线及改良水泥土搅拌桩作用机理出发,通过数值计算,分析改良水泥土桩体承载能力、桩体应力应变以及沉降等特性。计算结果表明:随着掺砂量的增加,单桩承载力先增大后减小,优化掺砂率为10%左右;随着水泥掺入比的增大,单桩极限承载力得到有效提高;含水率是单桩承载特性较敏感的因素,随着含水率的增大,成桩质量大幅度降低;随着砂料粒径的增大,单桩承载力呈现先增大后减小的趋势,最优砂料粒径为0.25～0.50 mm;当龄期从28 d提高到60 d时单桩承载力提高75%左右。

水泥砂浆桩处理某高速铁路软基沉降变形分析

高速铁路对路基工后沉降提出了严格的要求,某高速铁路路基段存在大范围软土地基,采用水泥砂浆桩进行地基加固处理。通过对地基处理后一年多的路基沉降变形观测分析及预测表明:各观测点的沉降量-时间曲线均已经收敛,路堤荷载作用下路基面沉降已经稳定,沉降板预测最大工后沉降ΔS'为4.8mm,路基面观测桩双曲线法预测路基面最大残余沉降为2.3mm,沉降完成比例St/S∞最小为92.4%,均满足高速铁路沉降控制标准。因此,水泥砂浆桩处理高速铁路软土地基是可行的,可以在较短时间内满足工后沉降的要求。

南水北调中线工程土工合成材料摩擦特性试验分析

南水北调中线工程渠道衬砌结构由混凝土板、复合土工膜、水泥砂浆、聚苯乙烯保温板等多种材料组成。渠道设计中为了计算渠道边坡的稳定性,通过室内摩擦试验、模拟现场试验测得了不同保温材料与基土、水泥砂浆(预制、现浇两种)、复合土工膜、混凝土之间等摩擦特性参数。对土工合成材料性能及其与基土、砂浆、混凝土之间的摩擦特性试验方法进行了简述,并对其摩擦特性试验成果进行汇总、分析。结果表明,通过室内摩擦试验测得的土工合成材料与各类基土和砂浆之间的摩擦特性指标可供渠道边坡设计参考使用。

土壤固化用特种砂浆的物理力学性能研究

针对土壤固化处理要求,利用不同激发剂制备土壤固化专用特种砂浆,研究了特种砂浆的物理力学性能及其土壤固化效果。结果表明,固定激发剂掺量情况下,几种土壤固化专用特种砂浆均具有良好的物理力学性能和土壤固化作用;其中以硫酸钠为激发剂的特种砂浆综合性能较佳,具体表现为流动度较大、凝结时间略长、抗折和抗压强度最高,土壤固化效果最好,固化土强度发展快,且28 d无侧限抗压强度最高。

水泥砂浆桩复合地基力学性状的数值分析

基于有限差分数值方法,考虑地基材料的非线性特性,通过模拟复合地基桩土应力比、复合模量随荷载、桩长、置换率和褥垫层的变化情况,分析了水泥砂浆桩复合地基桩土作用机理、桩土荷载分担规律及其变形特性。结果表明:桩体置换率增加,桩土应力比逐渐减小,复合模量逐渐增加,置换率超过20%,桩土应力比变化很小,并趋于稳定。置换率超过25%,置换率对复合模量的影响较小;桩长增加,桩土应力比增大,复合模量增加,桩长超过14 m,桩土应力比增长缓慢,复合模量亦趋于稳定;桩土应力比随着褥垫层厚度的增大而减小,随着褥垫层模量的增加而增大,宜设置褥垫层厚度100 mm^300 mm,褥垫层模量30 MPa^60 MPa。

改性糯米灰浆固化黄土的微观机理试验研究

黄土的水敏性是影响黄土地区土遗址保护与修复的重要因素,陕北革命遗址中以黄土窑洞为主的遗址由于黄土水敏性导致了窑洞墙面的脱落、粉化及渗水等病害,利用改性糯米灰浆固化黄土作为墙面修复材料,其改善水敏性的微观机理研究将成为一个重要方面。吸水率为评价固化黄土内部物质成分变化引起孔隙结构改变的重要指标,通过不同胶固比的固化土的吸水率变化,结合XRD、SEM对改性糯米灰浆固化黄土的微观作用机理进行分析。研究结果表明:胶固比为0.45的固化土,经过28 d养护后,饱和吸水率下降到18.71%,且XRD分析同样发现0.45胶固比的固化土中方解石含量增长最为明显。微观镜像中,改性糯米灰浆中的石膏和方解石晶体对孔隙进行了填充,改变了黄土原有的孔隙结构,并增强了土颗粒间的粘结。改性糯米灰浆的固化作用,使黄土原有孔隙结构和物质成分发生改变,改善了黄土的水敏性,其应用于黄土窑洞墙面的修复,将会减少由于水敏性导致的墙面病害。

水泥砂浆土的无侧限抗压强度试验研究

介绍了水泥砂浆土的无侧限抗压强度试验的材料,并对具体的试验方案作了阐述,通过抗压强度试验得出,水泥砂浆土强度与掺砂量、龄期、水泥掺入比有关,在水泥土中掺入适量的砂,形成水泥砂浆土,可有效的提高其抗压强度,尤其是后期强度。

水泥砂浆搅拌桩在软基处理中的应用

介绍了水泥砂浆搅拌桩施工工艺在福建新建向莆铁路项目中对15m以内的软土进行固结处理的试桩研究及施工过程,结合工程具体应用,总结了该工艺的优点,说明该工艺在公路建设中具有良好的推广应用价值。