基于冻融作用的固化硫酸盐渍土-混凝土界面力学行为

冻融作用下固化盐渍土强度发生劣化并影响土体与结构的相互作用。鉴于此,开展了不同固化剂对硫酸盐渍土力学特性的影响研究并得知石灰+硅灰双掺改良效果显著;在此基础上,探索了石灰-硅灰双掺固化剂、含盐量、冻融次数等因素对非饱和固化硫酸盐渍土-混凝土接触面力学性能的影响。结果表明,石灰-硅灰固化硫酸盐渍土与混凝土界面内摩擦角随着冻融循环次数的增加先增大后减小再增大,黏聚力随着冻融次数的增加先增加后逐渐减小,接触面抗剪强度随着冻融次数的增加逐渐减小并趋于稳定;在相同的冻融次数下,接触面的内摩擦角及黏聚力均随着含盐量的增大先增大后减小,两者含盐量阈值分别为3%和2%。在本试验范围内,5%石灰+10%硅灰对含盐量为2%~3%的硫酸盐渍土改良效果较好;冻融前后,固化盐渍土-混凝土接触面剪应力-剪切位移曲线分为4个阶段:弹性变形阶段、强化阶段、软化阶段及流动阶段。

固化硫酸盐渍土的强度及盐冻胀性能劣化研究

为探究冻融循环下粉煤灰、氯化钙材料在固化硫酸盐渍土方面的应用效果,设计室内正交试验和对照试验,分析单掺和复掺时各个因素对盐渍土抗冻融循环下的强度指标和盐冻胀量的影响。结果表明:1)单掺粉煤灰、氯化钙均对固化硫酸盐渍土盐冻胀有抑制作用,但复掺固化剂对盐胀的抑制作用更优;2)多次冻融循环作用对固化硫酸盐渍土的黏聚力影响较大,变幅为48.88 kPa,而对内摩擦角影响较小,变幅仅为4.09°;多次冻融循环条件下,复掺固化剂的强度指标要高于单掺;3)多次冻融循环下,固化硫酸盐渍土的盐冻胀率均随含盐量的增加而增大,而黏聚力则随含盐量的增加总体呈降低趋势。综合分析认为,复掺15%粉煤灰和4%氯化钙既可有效抑制固化硫酸盐渍土盐冻胀的发生,又能使土体具有较高的黏聚力。