河道淤泥气泡混合轻质土动力特性及本构模型研究

河道淤泥气泡混合轻质土(FMLSS)是一种较新颖的疏浚淤泥在工程领域废物再利用方式。利用室内动三轴试验分析了不同的围压、含水率、水泥掺入量和气泡含量条件下FMLSS动应力应变骨干曲线的变化规律。结果表明,FMLSS动应力应变骨干曲线呈现先线性增加然后逐渐趋稳的规律,符合双曲线模型;相比围压、含水率和气泡含量的影响,水泥掺入量对FMLSS动应力应变关系的影响更显著。考虑到FMLSS力学性质的复杂性,对原有Hardin-Drnevich模型进行改进,提出修正系数k及其函数表达,再由拟合曲线反推求出k值并对其变化规律进行分析,发现k值随围压、水泥掺入量和气泡含量的增加而减小,随含水率的增加而增大。根据拟合结果对k值函数中的待定系数进一步优化,最后建立起符合FMLSS动力特性的修正Hardin-Drnevich模型,为其稳定分析、灾变预测及工程应用提供支撑。

气泡混合轻质土在管道回填中的应用研究

在老旧道路管网改造项目中,管道回填的质量难以保证。文中通过研究发现,气泡混合轻质土应用在管道回填中,在工作面受限环境下不影响质量、方便施工、造价相近的要求。这表明气泡混合轻质土应用的质量控制关键点在于发泡剂、发泡剂和原材料的适应性、设备选择、配合比设计、浇筑过程控制、养护等。

农村公路扩建中气泡混合轻质土的应用

为研究气泡混合轻质土新型材料的工程性能,并探索其在农村低等级公路工程中应用的可行性以及施工质量控制要点。首先以某农村主干道扩建段为例,对气泡混合轻质土制备及容重、渗透性能、力学性能检测等进行分析;其次应用AN-SYS有限元软件构建该公路扩建段分析模型,对材料参数影响的路基沉降展开模拟;最后对气泡混合轻质土路基施工要点进行分析。结果表明,气泡混合轻质土具备优良的路用性能,其制备和施工过程简洁,且具有强度高的特性;所使用的水泥、集料等材料用量更节省,具有较好的社会效益和经济效益,可为其在农村低等级公路改扩建中广泛应用和推广提供支持。

矿粉气泡混合轻质土的影响因素及工程性能试验研究

西南山区低等级公路改扩建工程因地质条件复杂、可利用土地资源少、施工工艺与生态环保要求高等问题,亟需绿色环保、经济合理的公路升级改造方案。通过对气泡混合轻质土组成、作用机理进行介绍,探讨气泡混合轻质土影响因素与规律,对试配出5种矿粉掺量的气泡混合轻质土进行抗压强度、干缩变形试验,并结合实际应用效果进行了评价。结果表明:水泥水化与矿粉二次反应能促进气泡混合轻质土硬度增大,界面耦合效应提高界面强度和密实性;硅酸盐水泥的效果最好,发泡剂掺量对流动度与抗压强度产生影响,掺合料影响干缩与抗压强度,不同掺量外加剂对其干密度、抗压强度和吸水率生影响不同,骨料能够调节内部湿度,影响干缩变形;矿粉掺比低于30%的抗压强度、干缩性好,能满足路基填料强度设计要求。

浅谈气泡混合轻质土在公路填方路基工程中的应用

气泡混合轻质土是一种新型填充材料,可用于公路路基建设。与传统填土相比,它具有轻质、易施工、耐久、固化后保持自立等优点。文章对气泡混合轻质土的特性进行了分析,并结合实际工程案例,探讨了其在公路填方路基工程中的应用。

气泡混合轻质土在路基拼接处理中的应用研究

为研究气泡混合轻质土在路基拼接处理中的实际应用效果,结合某工程实例,通过配合比设计探讨了早强剂对气泡混合轻质土性能的影响,并利用预埋土力盒和沉降管测定了工程完工后1年内路基土压力值和路基表面沉降量。结果表明,气泡混合轻质土的无侧限抗压强度与水稳定系数可达到工程预期设计值,加入6.15 kg/m^(3)的早强剂可有效提升气泡混合轻质土的抗压强度,改善其收缩性能;气泡混合轻质土应用于路基拼接处理中可降低路基内土压力值,减小路基沉降。这说明采用气泡混合轻质土进行路基拼接处理的设计方案具有可行性。

气泡混合轻质土在市政道路引桥段路基中的应用分析

以淮南市山南新区南经十六城市快速路引桥段路基填筑为例,结合气泡混合轻质土的轻质性、整体性、抗压性、耐久性、环保性等良好的工程特性,研究采用气泡混合轻质土对路桥衔接段路基进行处理,大幅降低填土荷重,减少工后沉降,快速解决了路桥衔接段传统工艺造成的不均匀沉降、彻底消除台背路堤填料本身的工后沉降、避免桥头跳车病害。结合气泡混合轻质土的工程实践,详细阐述了气泡混合轻质土在市政道路引桥段路基中采用的物理力学指标、设计要点及施工要点,为气泡混合轻质土在工程领域推广应用提供参考。

气泡混合轻质土在既有高速公路桥台软基加固中的应用

高速公路软土路基固结及长期蠕变变形大,工后将产生显著沉降,桥头跳车等病害问题突出,严重影响公路行驶安全和舒适性。文章以沿海软土地基某既有高速公路桥台加固工程为背景,对工程试验段采用的气泡混合轻质土配比及其性质进行介绍,然后阐述了气泡混合轻质土在加固工程中的应用要点,最后对加固效果进行了检验与分析。沉降监测结果表明:气泡混合轻质土加固后路堤平均月沉降速率为3.7 mm,较加固前有明显降低,且其沉降趋于缓和,证明其该材料具有良好的加固效果。

寒冷地区气泡混合轻质土应用性能研究

为促进气泡混合轻质土在寒冷地区工程的应用,对气泡混合轻质土及其表面密封处理后的热工性能和抗冻性能进行试验研究。结果表明:气泡混合轻质土具有良好的热工性能,导热系数随密度的降低而降低,二者成线性相关;当容重等级高于W9,不采用表面密封处理,气泡混合轻质土可经受15次冻融循环不发生冻融破坏,当采用表面密封处理,容重等级为W7即可满足;表面密封处理有利于保证气泡混合轻质土抗冻性,柔性材料具有适应温度变形的能力,密封效果优于刚性材料。

石灰石粉改性气泡混合轻质土性能试验研究

为了研究石灰石粉对气泡混合轻质土性能的影响,该试验在气泡混合轻质土中分别添加20%~60%石灰石粉,研究其3d、7d、28d抗压强度性能及流动度性能。研究结果表明:掺加石灰石粉后,气泡混合轻质土的流动度变化不大,其力学性能在3个龄期均表现出来先提高后下降的趋势。通过与基准配合比相比较,可以节约成本,对于指导工程应用有良好的经济和社会效益。

气泡混合轻质土在桥台台后填筑中的应用研究

为研究气泡混合轻质土在台后填筑中的使用情况,文章以广州某已建桥梁为研究对象,在安全、经济、便利的基础上,对比回填中粗砂与气泡混合轻质土的区别;结合气泡混合轻质土的自立性,探讨其在台前无放坡条件时与轻型桥台结合设计的可行性。分析结果表明:气泡混合轻质土可有效降低桥台台后主动大压力,改善结构受力状况;在台后填土较高又无放坡条件时,结合轻型桥台进行设计,可有效降低工程造价,缩短施工周期。

粉煤灰气泡混合轻质土配合比设计与性能研究

文中以工程配合比为基础,采用控制变量法,研究粉煤灰掺量、泡沫量和水灰比对粉煤灰气泡混合轻质土性能的影响。结果表明,粉煤灰降低了气泡混合轻质土的早期强度,但能提高后期强度;湿容重随着粉煤灰和泡沫掺量的增加逐渐减小,随着水灰比的增大先增大后减小;抗压强度随着粉煤灰掺量的增加先减小后稍有增加再减小,随着泡沫量的增加逐渐减小,随着水灰比的增大先增大后减小;粉煤灰掺量、泡沫量、水灰比的适宜取值分别为15%~35%、600~800 L/m^(3)、0.55~0.61。

气泡混合轻质土在路基应急抢险工程中的应用

气泡混合轻质土在路基应急抢险工程中使用时,具有便捷性高、稳定性强以及质量优势突出等方面的优势。本文结合实际工程案例对气泡轻质土适合使用的工程类型,以及施工工艺、施工环节的重点技术要求等进行了说明,进一步明确如何通过施工技术控制充分体现该种材料的优势,保证施工质量。作为一项全新技术措施,其施工便捷和高效,建议在城市内应急抢险工程和特殊路基施工上大范围推广,以充分发挥出这项技术的优势特点及效益。

气泡混合轻质土试样制备研究

由于气泡消泡的缘故,室内制备和现场浇筑气泡混合轻质土时存在塌陷问题。为分析和解决该问题,以砂土为原料土,开展了不同温差、湿度和掺砂与否条件下3种密度气泡混合轻质土的制备试验,并测定了各试样的高度和强度,基于热力学理论分析了3种因素对试样制备和强度的影响规律。试验结果表明,试样制备时温度与养护温度之间的温差是影响气泡混合轻质土胀缩性的决定性因素,轻质土中的气泡含量越高,受温差影响越大,通过控制温差即可解决塌陷问题;湿度和掺砂与否对气泡混合轻质土的试样制备影响不明显,但是湿度高会延长试样脱模时间以及影响试样的完整性;温差和温度共同影响气泡混合轻质土的早期强度,其中温差主要影响试样密实度,温度主要影响水泥水化反应速率。试验结果可为气泡混合轻质土制备和施工时间点选择提供借鉴。

气泡混合轻质土路堤最佳浇筑厚度的确定方法

气泡混合轻质土是一种新型的环保岩土材料,已开始作为路堤填料应用。然而至今每层的最佳填筑厚度问题仍未解决。基于研制的一种可用于测量施工期气泡混合轻质土强度沿路堤深度变化的仪器,在给出相应的测试原理和测试步骤,以及确定最佳浇筑厚度判定依据的基础上,通过工程实例的论证,提出了气泡混合轻质土作为路堤填料时最佳浇筑厚度的确定方法。针对现场试验段的工程情况,建议浇筑厚度控制在500 mm以内。该项研究不仅有利于气泡混合轻质土作为路堤填料的施工质量控制,而且为其更广泛地应用提供技术支撑。

气泡混合轻质土的主要力学特性及应用综述

介绍了气泡混合轻质土的基本概念,详细研究了其物理力学特性和影响因素,结果表明气泡混合轻质土具有密度小、隔热保温、渗透性小、低蠕变、抗冻融与耐久性良好等特点。列举了它在土建工程、特别是交通土建工程中的主要应用领域。

气泡混合轻质土的研制及其性能

起泡剂是制备气泡混合轻质土的关键，通过研制复配起泡剂，选用粘性土作为原料土，制作气泡混合轻质土并对其容重及强度性能进行试验研究。通过试验结果的综合分析，提出了该气泡混合轻质土容重及强度指标随各影响因素的变化规律。试验中所有制备试样的容重在0．591～1．124g／cm^3之间、强度在300～800kPa之间变化，能够达到实际工程应用的要求。

气泡混合轻质土在道路冻土地基保护中的试验研究

为减少因路基融沉引起不均匀沉降对冻土路段的破坏性影响,选择合适的材料铺设人工隔热保温层是防止冻土融化的有效技术措施。由于气泡混合轻质土导热系数小、隔热性能明显、承载能力强、使用成本低、工艺简单、施工速度快等特点,在总结国内外冻土研究成果的基础上,结合试验路段自然气候特点,提出将轻质土用于冻土地基隔热保温的修筑技术,并在我国北方某一级公路试验铺筑。通过对轻质土试验段隔热效果的监测和道路使用状况跟踪观测,表明其隔热效果良好,能够较好防止公路的季节性冻胀与永久冻土地基的融沉,可应用于类似工程。

矿粉气泡混合轻质土组成设计及性能试验研究

通过正交试验提出了用于路基换填的矿粉气泡混合轻质土配合比设计参数,并研究了当水胶比在0.5~0.6范围内时胶凝材料用量、矿粉掺量、水胶比对其抗压强度的影响规律,进一步通过系统试验对其干缩和抗冻性进行了研究。结果表明:矿粉气泡混合轻质土的初步配合比为:水泥∶矿粉∶发泡剂∶水=1∶0.54∶0.03∶0.85;对气泡混合轻质土抗压强度影响的顺序大小为:胶凝材料用量>矿粉掺量>水胶比;随水胶比增大,其各龄期干缩率先增大后减少再增大,水胶比0.55的干缩率最小,而其冻融循环后的抗压强度损失率先增大后减小,水胶比0.6的抗压强度损失率最小;随矿粉掺量增加,其各龄期干缩率先减小后增大,矿粉掺量35%的干缩率最小,而其冻融循环后的抗压强度损失率逐渐增大,矿粉掺量15%的抗压强度损失率最小。

基于加速应力试验方法的气泡混合轻质土使用寿命估计研究

基于加速应力试验方法,借助概率统计理论分析了以水泥、水和气泡群为组成材料的气泡混合轻质土疲劳寿命的特点及其分布,建立了气泡混合轻质土的线性化疲劳方程,预测了气泡混合轻质土在正常车辆荷载作用下的使用寿命。研究结论表明:通过不同加速应力下疲劳寿命的平均值、标准差和变异系数3个指标判别,同一应力下的气泡混合轻质土的疲劳寿命离散性较小,离散程度随着加速应力的增大而增大;基于加速应力试验结果线性回归分析,证明气泡混合轻质土疲劳寿命服从对数正态分布;建立了气泡混合轻质土的疲劳寿命方程,表明疲劳寿命的对数是加速应力的递减函数;估计了正常车辆荷载作用下气泡混合轻质土的平均使用寿命约为73 a。