Influence Factor Analysis on Strength of Lime-Fly Ash Loess

Lime-fly ash loess is composed of fly ash, lime and loess. It is a new material in subgrade backfill. Main factors to influence the strength of lime-fly ash loess are age, amount of fly ash and lime, ratio of fly ash to lime (1:K), and moisture content. In order to observe the effect of each factor influencing the strength of lime-fly ash loess and find out the relationship between each other, this paper adopted orthogonal test design to conduct unconfined compression tests. The result shows that 90d strength can be considered to calculate the strength of lime-fly ash loess in practice. And the most important factor to influence the 90d strength of lime-fly ash loess is the amount of fly ash and lime, the second is moisture content, and then is the ratio of fly ash to lime (1:K). These achievements are significant to the design and application of lime-fly ash loess in subgrade construction of loess areas.

土工格栅加筋粉煤灰改良黄土力学特性研究

随着西部黄土地区城镇化进程的加快,填挖结合的新增用地方式要求地基处理技术需要重点解决填方区的强度与变形问题。论文将粉煤灰作为改性填料对黄土进行改良,通过直剪试验、三轴试验、湿陷试验与扫描电镜试验,分析不同粉煤灰掺入比条件下加筋与未加筋黄土试样的强度变化规律、宏观破坏特征和微结构特征。结果表明:采用粉煤灰改良和土工格栅加筋后,黄土的最优含水率增大,最大干密度降低。当粉煤灰掺入比λ=20%时,加筋改良效果最好,黄土的峰值强度、残余强度和等效内摩擦角均有大幅提高,侧向变形显著减小,且能有效降低其湿陷性。微结构分析表明:粉煤灰对黄土的改良主要体现在颗粒直接填充和化学结晶体交织成的网状填充两种类型的强化作用,改良后黄土的孔隙率与孔隙尺寸均有所下降。研究结果可为黄土地区填方边坡与填方路基的改良加固提供参考。

碱激发粉煤灰地质聚合物对黄土力学性能的改性研究

【目的】为了探索绿色材料在土体改良中的应用潜力,对碱激发粉煤灰地质聚合物改良黄土进行试验研究。【方法】其中,不同比例的氢氧化钠(NaOH)和硅酸钠(Na2SiO3)溶液混合用于合成地质聚合物。分别开展了三轴不排水不固结剪切试验、无侧限抗压强度试验以及弯曲元试验,并且利用扫描电子显微镜(SEM)分析了改良黄土的微观结构。【结果】试验结果表明:在碱激发剂作用下,粉煤灰和黄土聚合物内部形成低聚单元,单元中的硅羟基和铝羟基逐渐脱水重新组合形成Si—O和Al—O键结合的网络结构,黄土微小孔隙减少,形成以面面接触为主的层状堆叠结构。【结论】因此,当Na_(2)SiO_(3)与NaOH质量比为1.0,粉煤灰含量从5%逐渐增加到20%时:(1)养护龄期为28 d时,改良黄土试件的无侧限抗压强度分别提高了65.3%、64.7%、74.3%和73.2%;(2)轴向应变为10%时,试件的剪切强度分别提高了8.4%、14.5%、20.8%和23.6%;(3)粉煤灰含量10%且养护龄期为7 d、14 d和28 d时,试件的剪切波速分别提高了6.7%、10.3%和12.6%。

两种不同造孔剂对粉煤灰-黄土基支撑体性能的影响

以粉煤灰、黄土为混合骨料,甲基纤维素作粘结剂,采用挤压成型法和固态粒子烧结法制备陶瓷膜支撑体,探究淀粉和聚甲基丙烯酸甲酯两种造孔剂对支撑体的孔隙形成、抗折强度、酸碱腐蚀率、物相组成、显微结构及纯水通量等性能的影响。结果表明,聚甲基丙烯酸甲酯添加量为15%时,各项参数基本优于淀粉添加量为10%时支撑体的各项表征,并且其成品内部孔隙均一,分布较为均匀,孔径均在6μm左右,酸碱质量损失率分别为0.24%/0.19%,孔隙率为35%,抗折强度为30 MPa,支撑体纯水通量为9523.28 L/(m^(2)·h·MPa)。

二灰黄土力学性能试验

为了给二灰黄土在道路工程中的广泛应用提供理论参考,进行了二灰黄土三轴剪切和直接剪切试验,分析了二灰黄土的力学性能。通过三轴剪切试验测得不同围压下二灰黄土的应力-应变曲线、峰值强度、残余强度、弹性模量和抗剪强度等力学指标;通过直接剪切试验测得不同含水质量分数、不同压实度下二灰黄土的凝聚力和内摩擦角。研究结果表明:二灰黄土峰值强度、残余强度和峰值应变与围压基本上呈直线关系,其破坏过程可以用损伤的概念来解释;凝聚力和内摩擦角与压实度呈线性增长关系;凝聚力与含水质量分数呈非线性关系;内摩擦角与含水质量分数呈线性降低关系。

黄土湿陷性与黄土粉煤灰石灰混合料试验

目的针对宁夏某高速公路采用强夯法处理湿陷性黄土地基,需要消除黄土湿陷性,保证压实度设计要求.方法采用粉煤灰石灰二灰土来处理湿陷性黄土地基,即在湿陷性黄土里掺入适量的粉煤灰、石灰以及亚硫酸钠早强剂来处理湿陷性黄土地基.结果经过试验黄土的湿陷系数由0 074下降到0 006.结论使湿陷性黄土改变成了非湿陷性黄土,能够满足工程对地基土的要求.

粉煤灰-石灰改良黄土与压实黄土强度特性对比分析

基于TSZ-3型应变控制式三轴剪切仪,在不同固结围压条件下对不同压实度粉煤灰-石灰改良黄土和压实黄土进行了常规三轴加载试验,研究了竖向加载条件下改良黄土和压实黄土的应力-应变演化关系、强度特性及其破坏方式的差异。研究结果表明:改良黄土的应力-应变曲线以软化型为主,屈服即意味着破坏;压实黄土全部为应变硬化型,可用双曲线描述,属于渐进屈服破坏。固结围压和压实度均会对压实和改良黄土的强度产生较大影响,两者之间的耦合关系共同决定黄土的强度。改良黄土的黏聚力值均远大于压实黄土,内摩擦角略微大于压实黄土;改良黄土在剪切前期强度增长较大,压实黄土的强度随着剪切变形的发展逐步发挥。三轴竖向加载条件下,改良黄土呈脆性滑移破坏形式,压实黄土呈剪缩侧胀破坏。

二灰黄土强度特性试验研究

二灰黄土是利用石灰、粉煤灰与土料混合作为回填土的一种新型材料,用以代替传统的灰土或素填土。首先,对二灰黄土强度形成机理做了一定的论述,其次,以3种不同的体积比混合石灰、粉煤灰和黄土进行击实试验,并进行了不同龄期无侧限抗压强度试验,得出二灰黄土的最优体积比为1∶2∶7,二灰黄土强度受含水率影响显著的结论。

粉煤灰与动载耦合作用下黄土震陷试验研究

为了探讨粉煤灰与动载耦合作用下黄土的震陷问题,找出粉煤灰改良黄土的最佳配比,通过动三轴震陷试验,定性分析了黄土在不同粉煤灰掺量下的震陷特性。研究了粉煤灰掺量对黄土震陷性的定量影响规律,建立了黄土的震陷曲线方程,得到了粉煤灰掺量与残余应变的定量关系。研究结果表明:(1)粉煤灰掺量增加、动载作用均会引起黄土震陷性发生改变,即随着粉煤灰掺量的增大,土的残余应变逐渐减小,动应力幅值逐渐增大;(2)当动应力幅值相同时,残余应变随动载振次的增多而增大,其增长速率随动载振次的增多而减小,粉煤灰掺量越大,残余应变随动载振次的增长越缓慢;(3)在不同动载振次下,黄土的震陷临界动应力曲线随粉煤灰掺量的增加均经历了一个从平稳、快速、再收敛至最大震陷临界动应力的发展过程;(4)震陷试验得到的最佳粉煤灰掺量为20%。

粉煤灰掺入量对改性黄土动本构关系的影响

通过重塑非饱和试件的动三轴试验,开展了粉煤灰改性黄土的动力特性研究。探讨了动荷载作用下粉煤灰改性黄土的动应力-动应变关系,考察了粉煤灰掺入量对改性黄土动本构关系、动弹性模量和阻尼比的影响。研究结果表明,对应于不同粉煤灰掺入量的改性黄土其动本构关系均服从双曲线模型,但试验参数a、b均随粉煤灰掺入量的增大而减小。动弹性模量随着粉煤灰掺入量的增加而增加,而阻尼比明显减小。粉煤灰改性黄土的最佳粉煤灰含量在15%～20%之间。

动荷载作用下粉煤灰改性黄土的震陷特性

针对黄土地区实现工程施工材料本土化和科学利用粉煤灰问题,对不同配比条件下粉煤灰改性黄土进行重塑非饱和试件的动三轴震陷试验,研究其在动荷载作用下的震陷特性,分析粉煤灰掺入量对动变形模量和动残余应变的影响变化规律。研究结果表明:粉煤灰掺入量对黄土震陷性质的影响较大。相同固结应力水平下,动变形模量和动残余应变随粉煤灰掺入量呈现出不同的变化规律,随着粉煤灰掺入量的增加,黄土动变形模量也随之增大,残余应变则减小。动变形模量与动残余应变之间的变化趋势满足幂函数关系;黄土掺加约20%粉煤灰改性后就能够有良好的抗震陷性能。研究成果可为黄土地区地基的抗震防震设计提供借鉴依据,具有重要的工程实用价值。

保水剂处理土壤的抗风蚀性能研究

将不同浓度的保水剂,在不同风速和不同喷洒量的条件下施用于黄土、粉煤灰、风沙土中,对其胶结作用所具有的抗风蚀性能进行了野外及风洞实验。结果显示:在净风条件下,保水剂固沙、抑制扬尘效果显著;在风沙流条件下,保水剂大浓度(50g·m-3)时具有明显的抗风蚀、抑制沙尘的效果;不同土类在风力为20m·s-1内,保水剂对黄土、粉煤灰、风沙土的固定、抑制扬尘效果显著。20m·s-1以上时,保水剂对黄土、粉煤灰、风沙土的固定、抑制扬尘效果随保水剂浓度的增大抗风蚀强度随之增强。但保水剂和固沙复合材料共同施用于风沙土,防风蚀效果更为显著;生产应用中,建议保水剂对风沙土的应用浓度为560g·m-3,对黄土的应用浓度为140～280g·m-3,对粉煤灰的应用浓度为50～140g·m-3。

我国不同矿物气溶胶源区物质的物理化学特征

在我国不同的矿物气溶胶源区进行采样分析的结果表明 ,源区气溶胶物质的物理化学特性相差很大 .黄土的颗粒最细 ,91 %的黄土颗粒可以形成矿物气溶胶进行长距离输送 ;沙土较粗 ,只有 1 5 %的沙尘颗粒可以形成矿物气溶胶 ;2个煤灰样品的粒径差异较大 ,抚顺煤灰中 <74μm的颗粒高达 3 9% ,而呼和浩特煤灰只有 7% .不同粒径颗粒的化学分析结果表明 ,微量元素在细颗粒上有较高的富集 .黄土与沙漠土壤的细颗粒的化学性质十分相似 ,同煤灰的化学性质完全不同 ,其常量元素与Al的比值 (E/Al)十分接近 ,而且与深海沉积物粘土中的比值(E/Al)一致 。

掺黄土粉煤灰的渗透特性

【目的】探求黄土掺量对粉煤灰最大干密度和渗透特性的影响。【方法】分别向粉煤灰中掺加质量分数为0%,10%,20%,30%,40%和50%的黄土,进行击实试验及不同压实度(98%,93%,85%)下的渗透试验,研究掺土量对粉煤灰最大干密度和渗透特性的影响。【结果】掺土粉煤灰最大干密度是所掺黄土最大干密度和粉煤灰最大干密度的线性组合,当掺黄土量为50%时,粉煤灰的最大干密度较纯粉煤灰提高45%;随着掺土比例和压实度的增大,粉煤灰的渗透系数明显减小,其中压实度为98%和85%时,50%的掺土量可将粉煤灰的渗透系数减小到原来的23.8%;压实度为93%时,50%掺土量可将粉煤灰渗透系数减小到原来的14.5%。【结论】掺土粉煤灰的最大干密度增加,渗透性减弱。

水泥搅拌饱和黄土强度影响因素试验研究

研究目的：水泥土搅拌桩加固软土地基能有效提高地基的承载力,减少和控制沉降量,但其强度大小及发挥程度受土质等因素影响较大。本文依托兰州至中川机场铁路建设项目水泥土搅拌桩处理饱和黄土地基工程,系统地研究和总结水泥与粉煤灰（简称“二灰”）掺入比、龄期、粉煤灰掺入量、水泥强度等级、有机质含量、搅拌均匀程度等因素对水泥搅拌饱和黄土强度特性的影响。研究结论：（1）水泥搅拌饱和黄土的强度随二灰掺入比、龄期的增大而增大,二灰掺入比从12%增加到20%,90 d龄期强度增长了0.9倍;（2）在二灰掺入总量一定的条件下,水泥搅拌饱和黄土强度随粉煤灰掺入量的增加而有所降低,粉煤灰与水泥的质量比为1∶2是比较经济合理的;（3）水泥强度等级从P.O 32.5提高到P.O 42.5,水泥搅拌饱和黄土的强度显著增长,90 d龄期时,P.O 42.5级水泥搅拌饱和黄土的强度高出P.O 32.5级水泥约40%~50%;（4）水泥搅拌饱和黄土的强度随土中有机质含量的增加而减小;（5）搅拌均匀程度对水泥搅拌饱和黄土强度的影响显著,当二灰掺入比一定时,搅拌均匀程度是影响水泥搅拌饱和黄土强度的关键因素,工程中须保证水泥搅拌土的均匀性,以提高水泥土搅拌桩加固饱和黄土地基的处理效果;（6）该研究结论可为高速铁路饱和黄土地基处理设计及施工参数选择提供依据及指导作用。

水泥窑灰改性黄土的湿陷性和强度特性研究

对水泥窑灰改性黄土进行压缩、湿陷和无侧限抗压强度试验,研究水泥窑灰对黄土压缩性、湿陷性和强度特性的影响。同时进行压汞试验和扫描电镜试验,分析改性前后黄土的孔隙分布特征、颗粒接触形态和结构的变化,探索微观特征与宏观性质之间的关系。结果表明,向黄土中添加水泥窑灰能够显著降低其压缩性和湿陷性,使黄土由中压缩性降低为低压缩性,由中等湿陷降低到轻微湿陷乃至湿陷性消失,同时抗剪强度得到显著提高。微观试验结果表明,水泥窑灰改性后的团聚体间的孔隙消失,转化成为团聚体内的孔隙,且总孔隙比降低,土体更加密实;颗粒间连接作用增强,土体结构更加稳定。

黄土高原干旱山地花椒生长的气象条件分析

应用1998—2007年秦安县花椒树物候、产量资料及1961—2007年气象资料，运用统计学方法计算分析，得出影响秦安花椒生长的主要气象因子：冬季平均最低气温，开花盛期的气温日较差、降水、日照时数，落花期和果实膨大期的平均最低气温，成熟期前期的极端最高气温、降水量，成熟期后期的日平均最高气温及日平均气温。花椒主要灾害是冻害和干旱。2000年以来初春冻害和7月干旱频率增多，花椒种植风险及不确定因素增多，应加强品种培育、土壤条件、栽培管理措施。

美国白蜡在黄土高原沟壑区的引种试验及栽培方式研究

黄土高原水土流失严重,区内可用于生态环境治理和畜牧业生产的植物种类相当缺乏。在黄土高原沟壑区进行的美国白蜡引种及复合造林试验表明:美国白蜡在黄土高原沟壑区引种栽培后适应性强,生长速度快;各种复合类型由于植物之间的有益共生,特别是中国沙棘、多年生香豌豆的固氮作用,可以很好地促进美国白蜡的生长。美国白蜡适宜在黄土高原及其周边地区生长,应采取间作、混交等复合栽植方式。

黄土灰土地基的质量控制指标试验研究

对黄土灰土的物理力学性质和黄土灰土地基施工过程中的质量控制要点进行了试验研究 ,分析了各种因素对施工质量的影响。结果发现 ,在施工过程中 ,灰土地基的土体含水量、含灰量、虚铺厚度、碾压过程及碾压间隔历时等都对施工质量产生一定的影响。研究在确定灰土的最优含水量和最佳含灰量的基础上 ,提出了保证黄土灰土地基施工质量的控制系统以及为保证黄土灰土地基质量而应采取的有效措施。

掺土粉煤灰的动强度及孔压发展规律

在动扭剪三轴仪上对不同黄土掺量的粉煤灰试样进行动力学试验,根据试验结果对掺土粉煤灰的动强度及孔压发展规律进行了分析。试验表明:随着掺土量的增加,掺土粉煤灰的动强度值有所下降,在同一固结比条件下,掺土量越大,产生破坏所需的动剪应力和破坏振次就越小;掺土粉煤灰的动强度指标中粘聚力随掺土量的增大而提高,而内摩擦角随掺土量的增加呈略微减小的趋势;随着掺土量的增加,孔隙水压力随振次比及轴向变形的增长速度逐渐变缓,在纯粉煤灰中掺入一定量的黄土,有助于提高粉煤灰的抗液化性能。