改良MICP技术加固土体强度与养护天数的关系研究

豫东北濮阳地区地处黄河中下游,该地区土质多为黄河泛滥冲积而成的粉性土,水稳定性差,毛细水作用大,干燥时强度高,但潮湿时强度显著下降,提高土体强度迫在眉睫;MICP技术是近年来兴起的一项多学科交叉下新的研究领域,即微生物岩土工程.本文以MICP技术为依据,采用糯米浆对MICP技术进行改良,基于MICP技术、改良MICP技术下研究土体强度与养护天数的关系;通过直接剪切试验、无侧限抗压强度试验确定养护7、14、28 d素土、MICP加固土、改良MICP加固土3种试样的力学性能,测得主要力学指标有黏聚力、内摩擦角、无侧限抗压强度,得出改良MICP加固土的力学指标最大,MICP加固土次之,素土最低.研究表明:MICP技术可以提高土体的黏聚力,但对内摩擦角的提高作用并不明显;改良MICP技术既可以提高土体的黏聚力,又可以提高内摩擦角,使得土体力学性能得到加固.

微生物诱导碳酸钙沉淀加固土体影响因素分析

微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)是一种复杂的微生物化学过程,其中沉淀量、沉淀速率以及胶结沉淀的结晶形式受多种因素影响,除了外界环境、材料特性和加固方式等因素外,胶结液浓度、养护时长等对微生物加固土体也起着决定性的作用。以黄土为研究对象,采用拌合的方法对重塑黄土进行加固,研究不同胶结浓度和养护天数对微生物固化黄土的影响。通过试验发现,微生物固化黄土具有可行性。胶结液会影响微生物固化黄土试样的强度,胶结液浓度为1 mol/L时的试样强度高于其他浓度胶结液,微生物固化黄土试样的无侧限抗压强度随着碳酸钙沉积效率的增加而增大。最后通过分析养护天数对微生物固化黄土的强度影响,得到养护时长为14 d~28 d下试样的加固效果更好。分析结果可为微生物诱导碳酸钙沉淀加固黄土提供试验性的参考。

相似材料配比量化确定方法的研究

基于相似模拟试验对地质研究的重要性,以石英砂、石灰和石膏为配比原料,通过正交设计与极差分析结合的方法,以砂胶比、灰膏比、养护天数作为控制因素,研究了各个因素对相似材料力学参数敏感性影响。结果表明:砂胶比对材料密度的影响要大于灰膏比对密度的影响;抗压强度随着砂胶比增大会显著降低,随着灰膏比增大会缓慢降低,养护天数对抗压强度的影响则介于两者之间,且随着时间增加强度趋于稳定。通过对试验结果进行多元线性回归分析,确定相似配比材料试验方程,并以养护天数对大致确定的配比材料进行调整,做出最合理的相似材料。

纳米硅溶胶加固标准砂三轴试验研究

对不同的养护天数,不同浓度(二氧化硅质量浓度)的纳米硅溶胶固化后的标准砂进行常规三轴固结不排水剪切试验。试验结果表明:试样破坏应力随着浓度和养护天数增大而普遍增大,围压越大,应力达到峰值时应力随应变增大而下降的程度越显著,脆性越强;试样破坏时的偏应力与破坏有效应力随浓度和养护天数的变化可近似用直线表示;试样均是由一开始小阶段的剪缩性转化为剪胀性,浓度越大、养护天数越长,其剪胀性越明显;试样的粘聚力随着养护天数和浓度的增大而增大,内摩擦角随养护天数和浓度的变化规律不显著,其范围值在35.9°～38.4°之间。

木屑杂质含量对再生混凝土抗压强度影响研究

建筑垃圾中存在的木屑杂质对再生混凝土强度有很大的影响。通过对12组共144块含木屑再生混凝土试块进行轴压试验,研究木屑杂质对再生混凝土抗压强度的影响。试验采用YAW2000型微机控制全自动压力试验机,其测取的结果分析表明:含有木屑杂质的再生混凝土抗压强度较低,水灰比对再生混凝土的影响很大,随着再生混凝土中木屑杂质含量的增加,其抗压强度下降较快,且养护天数对抗压强度的影响减小。

微生物诱导产物改良红黏土的影响因素试验研究

采用微生物菌种巴氏芽孢杆菌和铁细菌,通过将微生物活化、培养,进行两种菌种的微生物生长曲线研究,分别探究改良红黏土的效果,得到其进入稳定增长期的时间。再将微生物培养至稳定增长期加入土体,通过K 0固结不排水剪切三轴试验的抗剪强度峰值对比,研究在不同菌液与胶结液配比、土体不同养护温度、养护天数3种因素对土体改良的效果,得到在菌液与胶结液为1∶1、养护温度为30℃、养护5天为最优,并且巴氏芽孢杆菌对红黏土的改良效果优于铁细菌。