合肥滨湖新区湖积软土固化配方试验研究

湖积软土在合肥滨湖新区分布广泛,其性能难以满足工程建设需要,需进行固化处理。采用固化助剂粒化高炉矿渣(GGBS)和激发剂CaO、石膏,通过组合配比对加固体进行室内无侧限抗压强度试验。以GGBS、CaO和石膏的掺量作为影响因子,以7 d和28 d固化体的无侧限抗压强度作为响应值,采用BoxBehnken法进行试验。结果表明:7 d时,GGBS与石膏的交互作用显著;28d时,石膏与CaO的交互作用显著。通过交互作用分析,最终得出3种外添剂GGBS、CaO和石膏在7 d和28 d的最优配比分别为12.18%、3.62%、3.71%(7 d)和11.6%、4.08%、4.50%(28 d)。将GGBS固化土与水泥土的固化效果进行对比分析,验证新型固化材料GGBS作为软土固化剂的可行性。

冲击荷载下轻骨料混凝土的动态耗能贡献率研究

以EPS混凝土为基础,建立了轻型混凝土材料有限元模型,分析了该类材料对外界冲击势能的耗能方式以及在不同工况下各种耗能方式对材料耗能特性的影响;分析了在不同冲击速度及不同材料组分下胶凝基质、柔性骨料对该材料吸能性能的贡献率。分析结果表明:随着冲击速度的增加,缓冲材料由以应变消能为主逐渐向惯性消能为主过渡;对于缓冲材料而言,增加柔性骨料掺量以及提升外界冲击速度将导致柔性骨料的吸能贡献率增大和胶凝材料的吸能贡献率降低。为在不同动态工况下缓冲材料的选取及结构优化提供了有效措施及理论支撑。

基于冲击应变响应的缓冲材料缓冲性能评定

水泥基复合材料和泡沫金属等缓冲材料广泛应用于防护工程领域,对缓冲材料性能评定极为重要。基于固体材料与微粒的动态冲击响应,在质量守恒及能量守恒理论的基础上建立缓冲材料缓冲性能的评定方法,确立无量纲指标-缓冲加速度。运用该方法分别对冲击荷载下水泥基复合材料和泡沫金属的缓冲性能进行评定,评定结果表明:柔性骨料混凝土的冲击缓冲性能随骨料掺量增加而提高;泡沫金属材料的冲击缓冲性能与其相对密度和应变率有关,相对密度和应变率越高,其冲击缓冲性能越好。运用相对缓冲加速度所得的评定结果与其他试验现结论相一致。

碳纤维透水混凝土的试验研究与应用

实验通过对碳纤维透水性混凝土材料的性能进行研究分析,得出了碳纤维透水混凝土的强度、透水性及抗冻性能等关键性数据。该碳纤维透水混凝土应用于城市道路建设中,解决了路基路面渗透性能、抗裂性不足的问题。论文阐述了碳纤维透水混凝土强度的优越性和实用性,为今后碳纤维透水混凝土路面的推广使用提供参考价值。

合肥滨湖新区静压管桩单桩极限承载力与终压力关系的载荷试验研究

以合肥滨湖某安置房项目PHC管桩加固工程为依托,利用PHC静压管桩的载荷试验,对静压管桩的单桩极限承载力Qu、静压管桩施工中的终压力Pu进行了研究。得到以碎石层为持力层时,单桩极限承载力与终压力之间的关系,单桩竖向极限承载力小于终压力,且为终压力的60%~90%;通过对长径比（L/d）与压力比（Qu/Pu）进行回归分析,发现两者大致呈双曲线关系。建立了静压管桩单桩极限承载力与终压力之间关系的地区经验公式,便于在静压管桩施工中更加可靠地控制终压力。

GGBS及其激发剂固化合肥湖积软土的试验研究

将CaO和石膏作为激发剂掺入粒化高炉矿渣微粉(GGBS)制备GGBS+CaO+石膏固化黏土,通过无侧限抗压强度试验研究固化黏土的强度变化规律,基于正交试验确定GGBS、CaO和石膏三掺量的最佳配合比。研究表明:单掺GGBS对软土有一定的固化效果,但固化速度慢、效果差;将CaO、石膏和GGBS混合后固化效果明显,固化土3d(天)即可形成一定强度。养护28d后,固化黏土最大强度可以达到2.9MPa;利用极差分析得出石膏掺量变化对抗压强度的影响最大,GGBS次之,CaO影响最小;GGBS、CaO和石膏三掺量固化黏土最佳配合比分别为11%、3.5%和5%。上述研究成果为在合肥滨湖地区应用矿渣类软土固化剂提供了理论依据。

基于Box-Behnken法的合肥湖积软土固化配方优化的试验研究

选择CaO和纯碱作为激发剂掺入GGBS(粒化高炉矿渣微粉)制备GGBS+CaO+纯碱固化合肥湖积软土,通过无侧限抗压强度试验研究固化黏土的强度变化规律。以GGBS、CaO和纯碱的掺量作为影响因子,以7d和28d固化土的无侧限抗压强度作为响应值,基于Box-Behnken法确定3种外添剂的最佳配合比。研究表明:GGBS掺量的变化对强度响应影响最大,且其敏感程度随龄期的增大而增大;而对于CaO和纯碱,情况则相反。养护7d后,各因素对强度的线性效应和曲面效应均显著,CaO与纯碱的交互作用显著;养护28d后,GGBS与纯碱的交互作用显著。最终得出:GGBS、CaO和纯碱三掺量固化黏土最佳配比分别为13.08%、4.89%和1.25%;在最佳配合比下,7d和28d的预测强度分别达到550.904kPa和665.953kPa。最后对实测值与预测值进行了对比分析。研究成果可为在合肥滨湖地区应用矿渣类软土固化剂提供理论依据。