红粘土地区有机质水泥土试验研究

水泥搅拌法因其良好的经济效应,被广泛地应用在地基处理方面。但由于人类的活动造成了大面积土地含有有机质,影响了水泥土桩的强度,对桂林某工地化粪池附近的桩体进行检测,因为该原因造成承载力不足就是很好的证明。通过室内试验,初步探讨了养护时间和养护环境对有机质水泥土强度的影响。试验研究表明:有机质水泥土强度会随着龄期而增长,前期增长速度快,而后期增长幅度则会减慢;有机质含量会影响压缩系数的大小;自然养护条件下有机质水泥土的抗剪强度和抗压强度比湿养和水养条件下的要高;试验中使用的外加剂可增加有机质水泥土的强度。

冻融循环下有机质水泥土的抗压强度与微观孔隙特征

基于采用水泥深层搅拌工艺对季冻区有机质土进行加固治理为背景,选取南京地区粉质黏土,通过采用富里酸人工配制有机质土,再掺入水泥与粉煤灰改良有机质土,开展了有机质水泥土抗压强度试验与压汞试验,研究不同水泥-粉煤灰掺比(水泥掺入比-粉煤灰掺量)、冻融循环次数和龄期对强度及孔隙分布特征的影响,分析了抗压强度与微观孔隙特征间关系。结果表明:抗压强度随龄期延长呈对数规律增长;随冻融循环次数增加,不同掺比下强度均呈指数规律不断减小;随粉煤灰掺量增加,强度呈先增大后减小趋势,存在一临界粉煤灰掺量(5%);1次冻融后大、中孔分布比例显著上升,小、微孔分布比例下降明显;由1次到12次冻融,大中孔及小微孔分布比例均分别上升与下降,呈“此长彼消”;24次冻融后大、中孔分布比例呈下降趋势,而小、微孔呈上升趋势;孔隙率随冻融循环次数增加呈对数规律增长,随水泥掺入比增加而降低,随粉煤灰掺量增加呈先降低后增长规律;抗压强度随孔隙率增加、微孔分布比例减小、中孔分布比例增加而减小,且最终趋于稳定。

有机质浸染砂水泥土的力学特性及本构关系

为研究海南省海湾地区分布的有机质浸染砂水泥土的力学特性,该文首先对有机质浸染砂水泥土和标准砂水泥土进行无侧限抗压强度对比试验(采用配合比均为熟石灰掺入比7.5%、水泥掺入比20%、水灰比0.45),定量分析养护龄期对其无侧限抗压强度及试样破坏形式的影响。然后对有机质浸染砂水泥土进行单轴抗压试验,获得了水泥土材料的应力-应变全过程曲线、刚度变化规律以及改进邓肯-张本构模型。结果表明:1)有机质浸染砂水泥土试样的破坏类型为塑性剪切破坏和脆性剪切破坏;2)有机质浸染砂水泥土抗压强度随着养护龄期的增加基本呈指数形式增长,但在养护龄期14 d后,增长速度逐渐降低并趋于稳定;3)随着养护龄期增长,水泥土刚度增加。在加载初期,水泥土切线模量随着轴向应变增加而增大,呈现刚度硬化现象;4)基于单轴抗压试验得到应力-应变全过程曲线,可分为2个阶段:塑性阶段、软化阶段;5)通过对应力-应变全曲线的描述,得到了修正的邓肯-张模型,确定模型参数后,与实测数据对比发现,该修正模型可以模拟有机质浸染砂水泥土的应力-应变关系。

有机质浸染砂-水泥土微观结构的定量分析

为了研究有机质存在对砂-水泥土力学特性的影响,本文首先对不同养护龄期(7 d、14 d,、21 d、28 d)下的有机质浸染砂-水泥土和标准砂-水泥土进行了SEM试验,然后采用Image Pro-Plus软件对水泥土的微观结构图像进行定量分析.结果表明:1)随着养护龄期的增加,有机质浸染砂-水泥土微观结构的孔隙逐渐减少,胶结程度增强,而28 d的有机质浸染砂-水泥土的胶结程度比7 d标准砂-水泥土的胶结程度差:2)有机质浸染砂-水泥土结构单元体的丰度值主要集中在0.7左右,其结构单元体的丰度值占比较少,而在7 d标准砂-水泥土中水泥的水化反应较完全,其微观结构趋于稳定;3)由有机质浸染砂-水泥土和标准砂-水泥土的结构单元体和孔隙的定向角分布图可知,水泥土没有明显的定向性.