细集料含量对二灰碎石无侧限强度影响的试验

以工程实际常用的二灰和集料比例为 2 0∶80的石灰、粉煤灰稳定碎石混合料为研究对象 ,研究分析在不同石灰剂量时 ,细集料含量对无侧限强度的影响规律。结果表明 ,当 2 .3 6mm以下细集料含量在 10 %左右时 ,二灰碎石无侧限强度取得最大值 ,即二灰材料替代细集料可以得到理想强度的二灰混合料 。

水泥加固酸污染土无侧限强度特征

污染土是利用水泥固化处理后,土体的强度得到提高。针对该项技术,采用水泥固化法处理酸污染土,通过两种试验方案,对水泥加固酸污染土的无侧限抗压强度特性进行研究。试验所用酸污染土用浓硫酸配置人工制备而成,并考虑了不同水泥掺量、不同硫酸浓度和不同龄期对水泥加固酸污染土强度的影响。试验表明:水泥固化酸污染土的强度与水泥掺量和硫酸含量有密切关系,二者共同作用决定其强度的变化。在一定硫酸浓度(2~16g/kg)条件下,伴随硫酸含量的升高,水泥掺量较低时,无侧限抗压强度整体呈明显下降的趋势;水泥掺量较高时,无侧限抗压强度呈缓慢上升的趋势。随着水泥掺量提高,土样的无侧限抗压强度达到峰值时所对应的硫酸含量也逐渐变大。

基于响应面法的复合改良膨胀土无侧限抗压强度研究

为提高膨胀土的无侧限抗压强度,降低工程危害。在木质素改良膨胀土的研究基础上,通过单因素试验研究纤维长度、纤维掺量及木质素掺量对膨胀土抗压强度的影响规律,基于单因素试验结果,通过BBD (BOX-Behnken design)响应面设计法进行响应面试验,建立二次回归模型,研究了双因素交互作用对膨胀土无侧限抗压强度的影响。结果表明:单因素作用时,膨胀土无侧限抗压强度在各因素作用下均呈现先增大后减小的趋势;双因素交互作用时,木质素掺量和聚丙烯掺量二者交互作用显著性最好。由BBD响应面法得到的最优组合为:聚丙烯纤维长度为9 mm、纤维掺量为0.3%、木质素掺量为3%,该变量下平行试验组的平均抗压强度为552.48 kPa,相比于素膨胀的抗压强度提升了76.97%,可见此方案下对素膨胀土的无侧限抗压强度提升效果最好。研究成果为新乡地区弱膨胀土的改良提供了借鉴,为复合改良土的试验设计提供了新思路。

纤维地聚物改性粉质黏土无侧限抗压强度试验研究

通过对杭州市某隧道工程开挖产生的废弃粉质黏土添加不同改良剂后开展无侧限抗压强度(unconfined compression strength,UCS)试验,研究了不同矿渣掺量、矿渣-粉煤灰比例、聚丙烯纤维掺量条件下改良土样的抗压强度特性,并对抗压强度形成的机理进行了分析;同时,基于扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)试验对表征土体孔隙特征的有关指标展开了定量分析。结果表明:在矿渣掺量为12%时UCS最大,为6738.04 kPa,较素土强度提高80.69倍;粉煤灰的掺入可提高试样后期强度,在K8F2(矿渣/粉煤灰比例80%∶20%)试样中最优;聚丙烯纤维的掺入能有效地改善材料的脆断性能,最优纤维掺量为0.4%。试样孔隙的定向频率在80°~100°区间内分布的概率最大,掺入粉煤灰后定向性较为均匀;孔隙率随着矿渣掺量的增加、地质聚合物中矿渣含量的增多均逐渐减小,在试样K12(矿渣掺量12%)和K8F2中出现最小值;而随着纤维掺量的增加,呈现先降低后升高的趋势,当纤维掺量为0.4%时其值最小,为6.204%;孔隙平均直径主要分布在0~1μm,矿渣掺量增多则小孔隙增多,大孔隙减少;孔隙丰度主要分布在0.4~0.6,孔隙形状主要为椭圆。

外掺剂对水泥土无侧限抗压强度影响研究

针对淤泥质粉质黏土有机质含量高、强度低的特点,设计了碳酸钠、二氧化硅、石膏外掺剂作用下水泥土抗压强度影响的试验研究。和未掺入外掺剂的水泥土搅拌桩的强度相比,复合外掺剂对桩体强度的增幅可达25%,且随着水泥掺入比的增加而增加。并通过正交试验确定复合外掺剂的最优配比,为后续水泥土固化剂研究提供参考。

基于无侧限抗压强度试验的不同养护环境对水泥土强度影响研究

以福建省宁德市连城路(疏港路-学院路段)道路工程项目为依托,采用无侧限抗压强度试验系统研究了不同养护条件、不同水泥掺量、不同养护龄期对水泥土强度的影响。结果表明:当水泥掺量和养护龄期均相同时,试验箱中水泥土的无侧限抗压强度均小于标养箱;在同一水泥掺量下,试验箱和标养箱中水泥土的无侧限抗压强度均与养护龄期成正相关,即随着养护龄期的增加而增长,但其强度增长幅度随着养护龄期的增加逐渐降低;同一养护龄期下,不同养护条件下水泥土的无侧限抗压强度均随着水泥掺量的增加而增长,且试验箱和标养箱中试样的强度差值随着水泥掺量的增加逐渐加快。

冻融作用下土体无侧限抗压强度变化研究

通过设置不同冻融循环温度和循环次数,开展了冻融循环下原状黄土和重塑黄土的无侧限抗压强度试验,研究结果表明:原状黄土在不同冻融温度下,随着提高冻融循环次数,土体无侧限抗压强度均呈现为持续降低趋势,黄土经过冻融循环后,原本土体结构受到严重破坏,降低了土体的抗压强度,且随着冻融循环温度的降低,黄土抗压强度的损失程度也越来越大;重塑土的无侧限抗压强度变化趋势和原状黄土大致相同,但重塑黄土0次冻融循环时的无侧限抗压强度与各次冻融循环后的强度差距较小,每次循环后的强度波动范围在2~8kPa内;冻融作用下,黄土渗透系数呈现出先增大后趋于稳定的规律,对其渗透系数影响较大的主要在前4次冻融循环。

木质素改良粉土无侧限抗压强度特性

为了研究木质素改良粉土的力学性能,通过无侧限抗压强度试验和扫描电镜试验研究了木质素改良土的无侧限抗压强度,分析了木质素掺量、养护龄期、孔隙率及骨架孔隙比的影响.研究结果表明:改良土的无侧限抗压强度随木质素掺量的增大呈先增大、后减小的趋势,随着养护龄期的增大呈逐渐增大的趋势;建立了双曲线模型,预测改良土的无侧限抗压强度与养护龄期、木质素掺量的关系;在粉土中因添加木质素而生成的胶结物质改变了粉土的孔隙率和骨架孔隙比,改良土无侧限抗压强度随着骨架孔隙比的增大而减小;木质素掺量为8%时,孔隙率和骨架孔隙比达到最小值,而无侧限抗压强度达到最大值.

草本植物根系类型和分布对根土复合体无侧限抗压强度的影响

为了探究草本植物根系类型和分布对根土复合体无侧限抗压强度的影响,采用图片像素转换法确定轴根型紫花地丁、根蘖型苦荬菜和根茎型水麦冬在不同土壤深度的根系分布特征;并利用无侧限抗压试验获取3种草本植物根土复合体的应力-应变曲线,量化根土复合体的抗压强度,探究根土复合体破坏面根系参数与黏聚力增量的关系。研究结果表明,在0~8 cm土壤深度范围内,随土壤深度的增加,轴根型紫花地丁和根茎型水麦冬的根长密度RLD、根表面积密度RASD、根面积比RAR逐渐减小,而根蘖型苦荬菜的RLD、RASD、RAR出现了先增大后减小的趋势。3种草本植物根系分布特征参数的量化结果均表现为紫花地丁>水麦冬>苦荬菜。根茎型水麦冬提升土体抗压强度的能力最优,其根土复合体黏聚力增量分别是紫花地丁和苦荬菜黏聚力增量的1.42、2.6倍。3种草本植物破坏面的RLD、RASD和RAR均表现为水麦冬最大,苦荬菜最小,紫花地丁居中。苦荬菜破坏面根系参数与黏聚力增量无相关性。对于轴根型和根茎型草本植物,根土复合体破坏面的3个根系分布参数中,RAR与黏聚力增量的相关性明显高于RLD和RASD。因此,RAR可以作为预测根茎型和轴根型草本植物提高土体抗压强度能力的重要参数。

高掺量粉煤灰淤泥固化土无侧限抗压强度试验研究

为实现固废粉煤灰改性淤泥资源化利用,通过无侧限抗压强度试验研究了粉煤灰掺量、养护龄期对淤泥固化土力学性能的影响。结果表明,随粉煤灰掺量的增加、养护龄期的延长,淤泥固化土的抗压强度和变形模量均有不同程度的提高;在高掺量粉煤灰条件下,粉煤灰早期火山灰效应和水化效应对淤泥固化土的强度提升不明显,34.5%高掺量粉煤灰、90 d长养护龄期条件下强度增幅最显著。

有机聚合物复合纤维改良砂土无侧限抗压强度研究

为研究有机聚合物复合纤维改良砂土的抗压特性、变形规律与改良机理,通过无侧限抗压强度试验和数值模拟分析了改良砂土抗压变形过程的力链变化与微裂纹发育规律,给出了改良砂土的破坏与改良机理。结果表明:有机聚合物复合纤维能够有效提升砂土的抗压强度,随着有机聚合物含量的增大,改良砂土的无侧限抗压强度逐渐提高;随着有机聚合物含量与应变增大,改良砂土的力链演化与微裂纹发育明显改变,力链由环状和柱状结构转变为拱状结构,微裂纹总数量及张拉微裂纹增多,破坏由单一路径向多路径转变。有机聚合物复合纤维黏结、包裹砂粒以及三者相互耦合胶结有效提升了砂土的抗压特性;当荷载过大时,有机聚合物膜发生破裂,纤维逐渐断裂与滑脱,改良砂土网状结构逐渐失稳,砂粒被迫发生位移与旋转,形成局部微裂纹,最终发育、延伸形成裂隙造成破坏。

AT固化粉土无侧限抗压强度及耐冻融性能研究

【目的】解决东北地区低液限粉土路基出现的翻浆、冻胀等不良工程问题。【方法】采用一种基于水玻璃的新型三聚磷酸铝(aluminum tripolyphosphate,AT)固化剂对低液限粉土进行改良。对AT固化土开展无侧限抗压强度试验,并将养护了28 d的AT固化土与水玻璃固化土进行对比;开展冻融循环试验,通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)与扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)试验进一步探究了AT固化土强度形成及耐冻融性能的微观机理。【结果】AT固化土的无侧限抗压强度随固化剂掺量、压实度及养护龄期的增加而升高;不同固化剂掺量的AT固化土的无侧限抗压强度在7次冻融循环后趋于平稳;与水玻璃相比,AT固化剂能产生更多的凝胶物质,反应所产生的硅酸凝胶、硅酸铝盐等能有效改善粉土的耐水性能,增大其无侧限抗压强度。【结论】与水玻璃相比,AT固化剂更能提高粉土的耐冻融性能,AT固化土具有更好的力学性能。

湿-干循环作用下脱湿红土的无侧限抗压强度特性

以云南红土为研究对象,以湿—干循环作为控制条件,考虑湿—干循环次数、初始含水率、干密度3个影响因素,进行室内无侧限抗压强度试验,研究湿—干循环作用下脱湿红土的无侧限抗压强度与湿—干循环次数、初始含水率、干密度的关系。结果表明:经过湿—干循环作用,脱湿红土的应力—应变关系曲线呈典型的应变软化型特征。相比湿—干循环前,湿—干循环后红土的应力—应变关系曲线的应变软化特征更为明显,无侧限抗压强度提高,且随着湿—干循环次数的增大,脱湿红土的无侧限抗压强度减小。不同初始含水率、干密度下,脱湿红土的应力—应变关系曲线均呈应变软化型;随着初始含水率的增大,湿—干循环前,素红土的无侧限抗压强度减小,相对应的峰值应变增大;湿—干循环后,脱湿红土的无侧限抗压强度增大,相对应的峰值应变增大。随着干密度的增大,湿—干循环前后红土的无侧限抗压强度均增大,相对应的峰值应变也呈增大趋势。

自密实固化土的无侧限抗压强度试验研究

文章研制了一种自密实固化土,通过改变水泥配合比和水灰比,进行自密实固化土无侧限抗压强度试验。结果表明:(1)随着水泥固化剂配合比逐渐增加,无侧限抗压强度逐渐增加;(2)随着水灰比增加,无侧限抗压强度总体上减小;(3)自密实固化土的无侧限抗压强度随着养护龄期增加而逐渐增大,土样14 d无侧限抗压强度为7 d无侧向抗压强度的2.06倍,28 d无侧限抗压强度为7 d无侧限抗压强度的2.59倍;28 d时自密实固化土的强度达到了肥槽回填的强度要求。

水泥稳定石墨尾矿的无侧限抗压强度试验

为解决石墨尾矿的堆积污染问题,石墨尾矿在路面底基层方面的综合利用提供理论依据,针对鸡西石墨尾矿进行颗粒分析试验和击实试验,针对水泥稳定石墨尾矿进行击实试验和7d无侧限抗压强度试验。由物性试验得到石墨尾矿为一种级配不良的含细粒土砂,击实曲线为双峰值曲线。由7d无侧限抗压强度试验得到5%以上水泥掺量的水泥稳定石墨尾矿抗压强度大于1.5MPa。试验结果表明,随着水泥含量的增加,水泥稳定石墨尾矿的7d无侧限抗压强度也不断增加。当水泥掺量达到5%以上时,7d无侧限抗压强度满足规范要求。考虑材料路用的经济性,建议选用5%水泥掺量、10%含水量的水泥稳定石墨尾矿用作路面底基层。为石墨尾矿在道路中的应用研究提供参考。

微型贯入试验与无侧限抗压强度试验结果的对比

本文探讨了探头锥尖角度和探头直径对微型贯入试验结果的影响及微型贯入试验结果与无侧限抗压强度试验结果的相关性。结果表明,探头锥尖角度和直径对贯入曲线性状没有影响,即贯入阻力随贯入深度线性增加,达到某一贯入深度时贯入曲线出现拐点,之后贯入阻力趋于稳定,定义此时的比贯入阻力为贯入强度。探头锥尖角度越大,达到贯入曲线拐点前贯入阻力随贯入深度增长越快;贯入强度随探头锥尖角度的增加先减小后增大,当锥尖角度为60°时贯入强度最小,锥尖角度为30°、90°和180°时的贯入强度与锥尖角度为60°时贯入强度的关系呈线性关系;探头直径对比贯入曲线的影响可忽略不计,但随着探头直径的增大,贯入强度呈线性减小趋势,探头直径3.4 mm的贯入强度比7.0 mm的贯入强度增大2.5%,比10.0 mm的贯入强度增大5.0%;可用贯入曲线拐点前直线段斜率换算无侧限抗压强度,也可利用贯入强度换算无侧限抗压强度;水泥土强度的形成条件对贯入曲线拐点前直线段斜率及贯入强度与无侧限抗压强度之间的关系没有明显影响。

基于水灰比指数的水泥土无侧限抗压强度

为解决水泥土无侧限抗压强度归一化问题,提出了水灰比指数的概念,通过室内水泥土无侧限抗压强度试验,分析了无侧限抗压强度与水灰比指数的关系,水泥土固化系数与龄期的关系,建立了基于14 d龄期水灰比指数的水泥土强度预测公式,并结合已有学者的试验数据对预测公式进行了验证。另外,还探讨了添加外加剂时水泥固化土实测值与预测值的关系。试验结果表明:水泥土无侧限抗压强度与其水灰比指数的倒数呈线性递增关系;标准固化系数与龄期的自然对数满足指数增长规律;提出的水泥土强度预测公式较好地适用于水泥加固土90 d龄期内的无侧限抗压强度预测,但不适用于掺Ca(OH)_(2)、KCl、CaCl_(2)外加剂的水泥固化土强度预测。

水泥固化淤泥质土无侧限抗压强度研究

文中以荆州城区淤泥质粉质黏土为研究对象,按照一定配合比制作水泥土试块,通过室内无侧限抗压强度试验,研究3种水泥标号、3种水泥掺入比和3种养护龄期在0.75水灰比下对水泥土无侧限抗压强度变化的影响规律。研究结果表明,水泥标号P·O42.5的水泥土抗压强度大于P·C 42.5和M 32.5的水泥土,且随着水泥掺入比和养护龄期的增加,抗压强度逐渐增大,在水泥掺入比20%和养护龄期28d的情况下抗压强度最大。

施工参数变异对永久路面半刚性基层无侧限抗压强度的影响

研究了水泥剂量、集料级配、含水率和压实度对水泥稳定碎石基层不同龄期无侧限抗压强度的影响,分析了影响无侧限抗压强度的关键施工参数及规律,并依托河北京德高速公路永久路面半刚性基层建立施工参数变异水平与无侧限抗压强度的响应面模型。研究结果表明:水泥剂量为水稳碎石基层各龄期无侧限抗压强度的最显著影响因素;施工参数变异水平对7 d无侧限抗压强度的影响排序为水泥剂量均值>压实度均值>水泥剂量变异系数>压实度变异系数;7 d无侧限抗压强度与施工参数及变异性的响应面回归模型的F值为203.82,P值小于0.0001,精度较高,可用于实际工程半刚性基层无侧限抗压强度的预测和控制。

压实度和含水率对红黏土无侧限抗压强度的影响研究

红黏土作为广泛分布在中国南方的典型特殊土类,具有良好的力学性能,但是水稳定性较差。因此,为了研究不同含水率和压实度下红黏土的力学性能变化规律,以三明将乐动车站右侧取土场的红黏土作为试验土样,以含水率和压实度作为变量,通过无侧限抗压强度试验,研究不同含水率和压实度对红黏土无侧限抗压强度的影响。研究结果表明:当含水率增大时,红黏土的无侧限抗压强度和残余强度先增大后减小;当压实度增大时,红黏土的无侧限抗压强度和残余强度持续增大;当含水率达到最佳含水率时,红黏土的无侧限抗压强度和残余强度均达到最大值。