离子型稀土堆浸场地复合土壤固化剂正交实验研究

为解决离子型稀土堆浸场地边坡土壤稳定问题,研发新型环保土壤固化剂,对减少离子型稀土堆浸场地水土流失,稳定矿山边坡具有重要意义。采用3因素3水平的正交实验方法,设计了9组不同质量配比的复合土壤固化剂实验方案,并进行室内直剪实验测试加固土的抗剪强度,对直剪实验结果进行极差分析和方差分析。结果表明:复合土壤固化剂中硅酸盐水泥对提高固化土的黏聚力贡献最大,其次为水性聚氨酯和膨润土;膨润土在改善固化土内摩擦角方面优于硅酸盐水泥和水性聚氨酯。综合分析结果,对于离子型稀土堆浸场地,复合土壤固化剂以膨润土∶碳酸氢钠∶水性聚氨酯∶硅酸盐水泥∶水=10∶1∶10∶20∶100的质量配比可以达到良好的固化效果和经济效益。

离子型土壤固化剂改性淤泥排水固结试验研究

通过自主研制的真空预压与堆载预压模拟试验装置,对原状淤泥土样品与不同浓度离子型土壤固化剂(ISS)改性淤泥土样品开展了排水固结模拟试验,结合改性前后淤泥土样品的阳离子交换量、塑性指数和渗透系数变化数据,探讨了ISS改性淤泥加速排水固结过程的机理。试验结果表明:与原状淤泥土样品相比,经ISS改性后淤泥土样品的排水固结速度加快64.7%,最终固结沉降量增大13.4%,阳离子交换量降低66%,塑性指数下降38%,渗透系数提高2个数量级;ISS改性淤泥加速排水固结过程的机理包括两个方面,一是ISS的作用使土颗粒表面结合水量降低,黏滞性水膜减薄,转换为更容易排出土体的毛细水及自由水;二是土颗粒表面结合水膜减薄使大部分封闭的无效孔隙开放连通,成为有效的渗流通道,显著提高了土体的渗透性。

电离子土壤固化剂TFISS路用性能的应用研究

通过室内试验和试验路实体工程 ,本文讨论了电离子土壤固化剂TFISS的作用原理、吸水性、压实性和强度等路用性能及其处理路基土的应用前景。

离子土壤固化剂改性膨胀土的试验研究

利用离子土壤固化剂(ionic soil stabilizer,简称ISS)对河南安阳地区膨胀土进行化学改性试验研究,通过不同配比的自由膨胀率试验结果,结合施工成本,得出ISS溶液改良膨胀土的最优配合比为1:350。对ISS溶液最优配合比改性后土体进行收缩试验、膨胀性试验、固结快剪、高压固结及水浸泡试验。试验结果表明,改性土线缩率减小,膨胀性指标降低,抗剪强度增大,土体由亲水性变成憎水性,且能达到较好的水稳定性,即膨胀土经化学改性为非膨胀土。ISS改性膨胀土的机制可解释为,通过ISS溶液与土粒离子进行强烈的交换作用,打开土粒与水分子之间的"电化键",降低土颗粒表面吸附水膜厚度,包裹在黏粒颗粒表面的疏水基团覆盖膜使土对水的敏感性减弱,从根本上减少了土体吸水性和膨胀性。

离子土壤固化剂加固红粘土的试验研究

利用离子土壤固化剂(ionic soil stabilizer,简称ISS)加固红粘土,通过对不同配比的阿太堡试验、收缩试验、自由膨胀率试验和无侧限抗压强度试验结果进行分析,得出了ISS加固红粘土压实性能和强度的变化规律。试验表明:加入ISS后,红粘土的承载力增大,粘土颗粒的结合水减少,塑性指数可以降低在12%左右,但并不是ISS加入越多越好。最后,从ISS影响双电层的结构和ξ电位等方面,对ISS加固土的机理进行了分析。

ISS土壤固化剂在渠道防渗中的试验研究

利用电离子土壤固化剂 (IonicSoilStabilizer ,简称ISS)、石灰和砂加固湛江市志满水库的含砂高液限粉土(MHS) ,通过试验得出最优配合比。ISS加固土具有强度高、水稳定性好、抗渗透能力强等优点 ,它既是气硬性材料 ,又是水硬性材料。ISS加固土渠拌法施工比厂拌法施工简便 ,可就地取材。

离子土壤固化剂加固红黏土试验研究

对用离子土壤固化剂水溶液处理过的红黏土进行了配合比试验、击实试验、无侧限抗压强度试验、收缩试验、剪切试验、自由膨胀率试验和溶液的表面张力试验。结果表明:红黏土在加入ISS后,塑性指数降低,最大干密度变大,无侧限抗压强度提高,土的收缩性减小,黏聚力提高,孔隙比和自由膨胀率变小,此外ISS溶液能降低水的表面张力。

离子土壤固化剂改性膨胀土水稳性研究

对典型弱膨胀土及其离子土壤固化剂改性土进行了击实试验,在最优含水率、不同压实度状态下,进行了饱水后干密度、压实度变化特征试验,以及不同吸水时间、不同干湿循环次数下的无侧限抗压强度变化规律试验。结果表明:ISS改性土可击实含水率范围较未改性土宽,给ISS改性土路堤的施工带来了很大的方便;饱水之后,改性土的干密度和压实度比素土变化小,饱水能力不大,强度变化较小;改性土经过不同吸水时间和干湿循环次数之后,其强度最初发生急剧衰减,但最终趋于稳定,其衰减程度较未改性土有较大改善,水稳性良好。

离子土壤固化剂改性膨胀土冻融过程中水分迁移试验研究

为研究离子土壤固化剂在冻融过程中对膨胀土的影响,采用高低温冻融循环试验箱、DT85G数据采集器和电阻式温度传感器组成一套室内水分迁移试验装置,在一定的试样几何尺寸和外界试验条件下展开离子土壤固化剂加固前后膨胀土水分迁移过程的试验研究。通过测定试验前后膨胀土试样不同位置处含水率、干密度、孔隙率,同时记录该过程中试样不同位置处温度随时间的变化,分析冻融过程中离子土壤固化剂对膨胀土的加固作用。试验结果表明,经离子土壤固化剂加固后的膨胀土在冻融过程中土体温度变化较为缓慢,不同位置处的土壤含水率变化较小,孔隙率较小,整体稳定性较高。

电离子土壤固化剂加固土的压实性能

利用电离子土壤固化剂 (IonicSoilStabilizer ,简称ISS)、石灰和水泥加固广州吉山粉土质砂 (SM ) ,通过对不同配比、不同闷料时间的击实试验和无侧限抗压强度试验结果进行分析 ,探讨ISS加固土压实性能和强度的变化规律 .结果表明ISS加固土的最大干密度随闷料时间的增长而增大 ,从而可以增大其承载力 ;加固土含水量对干密度的影响因固化剂而异 .建立了ISS加固土最大干密度与闷料时间、ISS石灰加固土强度与压实度的关系式 .

离子土壤固化剂改良强膨胀土试验研究

选用离子土壤固化剂对南阳强膨胀土进行改良,对强膨胀土改良前后的物理性质进行试验研究。研究结果表明:强膨胀土经离子土壤固化剂改良后,其液限、塑限和塑性指数均有所下降,但对液限和塑限的改变量并不同步,对液限的改变量较塑限大;不同配比离子土壤固化剂改良强膨胀土的自由膨胀率均有下降,最大可降低43.4%,改变率为34.31%。通过对改良前后强膨胀土体表面裂隙的演化过程分析发现,离子土壤固化剂能够较好地抑制强膨胀土体表面裂隙的扩展。

离子土壤固化剂加固红色粘土的比表面积研究

采用离子固化剂对武汉市区红色粘土进行加固,并取其土样对加固后土体的塑性指数、比表面积和粘土颗粒间结合水的变化进行了研究。试验结果表明:红色粘土在加入ISS后,其塑性指数都有不同程度的降低,其塑性指数最低可控制在29%左右。比表面积减少,降幅达13.47%。最后,从ISS影响粘土颗粒双电层结构的方面,对ISS加固土的机理进行了分析。

离子土壤固化剂加固红粘土的ξ电位试验研究

利用离子土壤固化剂加固武汉市汉阳区红粘土,通过对不同配比的阿太堡试验、ξ电位试验结果进行分析,得出了红粘土在加入ISS后,塑性指数降低,ξ电位减小。试验表明:在以粘性土为主的红粘土中加入离子土壤固化剂,通过电化原理,它能取代吸附在粘土表面可交换的阳离子,改变粘土颗粒表面的双电层结构,减小弱结合水膜厚度,从而提高红粘土的强度。

新型筑路材料——ISS路基实离子土壤固化剂

张家界市公路部门在农村公路建设中采用新型筑路材料——ISS路基实离子土壤固化剂取得初步成功。目前已试点应用该产品的永定区杨家坪通村公路质量优良，投资成本大幅降低，沿线生态环境得到有效保护。

新型筑路材料——ISS路基实离子土壤固化剂

张家界市公路部门在农村公路建设中采用新型筑路材料——ISS路基实离子土壤固化剂取得初步成功。目前，已试点应用该产品的永定区杨家坪通村公路质量优良投资成本大幅降低，沿线生态环境得到有效保护。

离子土壤固化剂加固红色黏土土—水特征研究

采用离子土壤固化剂(ISS)对武汉红色黏土的加固进行了土—水特征曲线试验研究,并对离子土壤固化剂加固土的固化机理进行了分析。结果表明:ISS掺入红色黏土后,各种ISS配比下红色黏土的液限、塑限和塑性指数都有所降低,当ISS与水的配比为1∶200时,红色黏土的塑性指数降至最低;红色黏土原样、ISS固化样的基质吸力都随着含水量的增大而降低,而且随着基质吸力的增大,红色黏土经ISS处理后,其持水能力明显比红色黏土原样强。

用于四川某地水渠的土壤固化剂研究

采用离子固化剂ISS对四川某地水渠的土体进行固化,测量了固化土的无侧限强度值,由此研究了固化土随固化剂配合比、龄期变化的强度特征;并对固化土试件进行SEM扫描电镜分析,观察其微观结构。

用于四川某地水渠的土壤固化剂研究

采用不同固化剂对四川某地水渠的土体进行固化，测量了固化土的无侧限强度值以及观察了试件断裂特征，研究了固化土随固化剂配合比、龄期变化的强度特征；并对固化土试件进行SEM扫描电镜分析，观察其微观结构。

离子型土壤固化剂固化土基层试验研究

以7 d无侧限抗压强度为评价指标,采用YES等3种离子型土壤固化剂进行固化土适配试验,确定YFS固化土适宜配合比,研究龄期、含水率、养护方式、浸水时间、压实度对YFS固化土无侧限抗压强度的影响,结合微观试验揭示固化土强度形成机理。结果表明:固化土适宜配合比为素土及按其质量比外掺0.02%(质量分数,下同)YFS固化剂、5%水泥;随龄期增长、压实度提升,固化土强度均有所提高;随含水率增加,固化土强度呈先增后减趋势;室温养护强度略低于标准养护强度,不同标准养护龄期试件强度随浸水时间延长略有下降,水稳定性良好;固化剂掺入后无新物质产生,可改善土壤颗粒结合方式,其微观结构以团聚体层叠为主;水泥掺入后有明显水化产物C—S—H凝胶生成,将其填充于团聚体间隙,土体整体结构更为密实,可提高土体抗压强度。

离子类土壤固化剂对高温冻土工程性质改良试验研究

为了研究离子类土壤固化剂对青藏高原高温冻土工程性质的改良效果,分别选用酸性和碱性离子类土壤固化剂对冻结青藏粉质黏土进行了改良测试。塑性指数测试表明,两种固化剂的最优含量为0.20%。固化剂含量小于0.30%时,冻结温度相对原状土样没有明显的下降。对不同含量碱性和酸性固化土力学性质进行了测试,无侧限单轴抗压强度相对原状土样整体增大,碱性和酸性固化土抗压强度最大分别提高了78.7%和46.6%,最优配比(0.20%)的碱性和酸性固化土体积压缩系数随养护龄期增大而减小,两种固化土的体积压缩系数相对原状土样最大分别下降了44.4%和27.8%,固化效果明显。碱性固化土力学性质变化更显著,说明碱性固化剂更适合对青藏黏土进行改良。