【摘要】：輕量土是指由原料土、輕質(zhì)材料、固化劑和水按照一定的配比混合而成的土工材料。原料土選用砂土、粘土或建筑工程廢土;水選用自來水或無污染的江河水;輕質(zhì)材料目前應(yīng)用較多的是發(fā)泡劑以及塑料顆粒;固化劑一般選用水泥。在這些原料的共同作用下,輕量土具有環(huán)保、輕質(zhì)、強度高、可塑性強、密度與強度可調(diào)節(jié)以及隔熱性好的特點,具有廣泛的工程應(yīng)用前景。在實際應(yīng)用中,輕量土作為填土材料主要應(yīng)用于公路工程,必然會受到交通、地震等動荷載作用。目前關(guān)于輕量土研究主要集中于制備方法以及原材料對其強度、變形以及滲透性等方面的影響,相關(guān)動力特性方面的研究較少。本文選取陜西扶風(fēng)地區(qū)黃土作為原料土、聚苯乙烯(expanded polystyrene,簡稱EPS)顆粒作為輕質(zhì)材料、水泥為固化劑制備了EPS顆�；旌陷p量土,利用無側(cè)限抗壓儀器、SDT-20型微型控制電液伺服土動三軸儀,主要研究了EPS顆粒摻入比、水泥摻入比和養(yǎng)護齡期等因素對EPS顆�；旌陷p量土密度特性、無側(cè)限抗壓強度特性以及動強度特性的影響,進行的工作和得出的結(jié)論如下:(1)對不同配比EPS顆�；旌陷p量土的密度進行統(tǒng)計分析,試驗制備的EPS顆�；旌陷p量土密度在0.60g/cm~3~1.50g/cm~3范圍之間,其中EPS顆粒摻入比對EPS顆�；旌陷p量土密度影響最大,水泥摻入比對EPS顆�；旌陷p量土密度的影響較小,養(yǎng)護齡期對密度幾乎沒有影響。(2)試驗制備的EPS顆�；旌陷p量土無側(cè)限抗壓強度在103.2kPa~1359.0kPa范圍之間。當其它因素固定時,EPS顆�；旌陷p量土的無側(cè)限抗壓強度隨著EPS顆粒摻入比的增大而減小,隨著養(yǎng)護齡期和水泥摻入比的增大而增大,其中無側(cè)限抗壓強度與水泥摻入比的關(guān)系可用q_u(28)k a_c(10)b表示。(3)EPS顆�；旌陷p量土內(nèi)部孔隙比較發(fā)達因此無法飽和,而且在動荷載作用下動應(yīng)變隨著振動次數(shù)的增加未出現(xiàn)突變現(xiàn)象。另外隨著振動次數(shù)的增加,EPS顆�；旌陷p量土產(chǎn)生的壓應(yīng)變逐漸大于拉應(yīng)變,表現(xiàn)出明顯的偏壓現(xiàn)象。結(jié)合試驗現(xiàn)象以及ε_d~N曲線,選擇5%壓應(yīng)變作為EPS顆�；旌陷p量土的破壞標準。(4)EPS顆�；旌陷p量土的動強度隨固結(jié)圍壓和水泥摻入比的增大而呈增大趨勢,隨EPS顆粒摻入比的增大而減小。與重塑黃土動強度相比較,固結(jié)圍壓對EPS顆�；旌陷p量土動強度的影響程度較小,而且不同配比EPS顆�；旌陷p量土的動強度均有一定程度提高,增大幅度為20.8%~247.5%。(5)根據(jù)不同固結(jié)圍壓下莫爾圓的包絡(luò)線得到了不同配比下EPS顆�；旌陷p量土的動強度參數(shù)c_d和υ_d,水泥摻入比和EPS顆粒摻入比對EPS顆�；旌陷p量土動強度參數(shù)均有較大的影響。隨著振動次數(shù)的增大,EPS顆�；旌陷p量土的動黏聚力減小,動內(nèi)摩擦角基本不變,υ_d~N曲線呈水平線。c_d和υ_d均可以用對數(shù)方程進行回歸擬合。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU41
【圖文】：

第二章 試驗材料和方法和試樣制備混合輕量土是由黃土、EPS 顆粒、水泥和水混合攪拌陜西扶風(fēng)，取土深度 8~10m，呈黃褐色，屬 Q3黃土1 所示。所用 EPS 顆粒為球粒狀，如圖 2-1 所示，粒 g/cm3，純顆粒密度 0.0137g/cm3。固化劑采用盾石牌等級 32.5。試驗用水選用自來水。表 2-1 陜西扶風(fēng)地區(qū)黃土的物理性質(zhì)Table 2-1 Physical properties of Fufeng loess in Shaanxi area比重Gs天然含水率w/%塑限wp/%液限wL/ %塑性指數(shù)Ip液性2.72 19.75 20.95 33.72 12.77 0

第二章 試驗材料和方法 13土質(zhì)量。2) 量筒：量程為 100ml 和 50ml 的量筒各一個。主要稱量水的體積。3) 模具：直徑為 39.1mm，高為 80mm 的三瓣膜若干個。4) 調(diào)土刀：一把。5) 玻璃片：尺寸不小于 75mm 的正方形玻璃片若干個。6) 養(yǎng)護箱：YH-40B 標準養(yǎng)護箱，24h 恒溫，溫度（20±2）℃，濕度≥95%。（2）試樣制備及養(yǎng)護在制備試樣時，如圖 2-2 所示，按照試樣配比要求稱量相應(yīng)質(zhì)量的原料土、EPS 顆粒、水泥和水，依次按照黃土、水泥、水、EPS 顆粒順序放入容器中。具體操作為：先把黃土和水泥倒進盆中，然后用調(diào)土刀進行攪拌，攪拌時間不少于 5min，使黃土和水泥均勻混合；然后再把水倒入，用調(diào)土刀進行攪拌，攪拌時間不少于 5min；最后將 EPS顆粒倒入盆中，用調(diào)土刀進行攪拌，使混合土中的原料均勻混合，在攪拌過程中注意防止 EPS 顆粒濺出，而且攪拌均勻后應(yīng)立即裝樣，防止水分流失。

2.2.2 動三軸試驗2.2.2.1 試驗儀器介紹本試驗使用由西安力創(chuàng)材料檢測技術(shù)有限公司生產(chǎn)的 STD-20型微機控制雙向激振電液伺服式動態(tài)三軸試驗機上進行，如圖 2-4 所示。該儀器主要有主要由五部分組成：計算機控制部分、壓力室、壓力及加載系統(tǒng)、汽和水施加管路系統(tǒng)、附屬部分，其工作原理圖如圖 2-5 所示。(a) 壓力室及汽、水管路閥門 （b）液壓油源

【參考文獻】

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1 蔡驍;高洪梅;趙暉;陳國興;陳瑞;;軌道交通荷載作用下EPS顆粒輕質(zhì)混合土的動力特性研究[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報;2015年05期

2 陳國興;孫田;王炳輝;李小軍;;循環(huán)荷載作用下飽和砂礫土的破壞機理與動強度[J];巖土工程學(xué)報;2015年12期

3 劉楷;李仁民;杜延軍;魏明俐;;氣泡混合輕質(zhì)土干濕循環(huán)和硫酸鈉耐久性試驗研究[J];巖土力學(xué);2015年S1期

4 高洪梅;陳瑞;童飛;陳國興;蔡驍;;復(fù)雜應(yīng)力條件下EPS顆粒輕質(zhì)混合土的動模量和阻尼比特性[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報;2015年02期

5 浩婷;周顏;田宇;吳燕;;改性EPS顆粒在疏浚淤泥混合輕量土中的應(yīng)用[J];南水北調(diào)與水利科技;2014年04期

6 侯天順;;輕量土擊實密度模型與工程特性（英文）[J];巖土工程學(xué)報;2014年11期

7 孔德森;陳文杰;賈騰;王曉敏;;動荷載作用下RST輕質(zhì)土變形特性的試驗研究[J];巖土工程學(xué)報;2013年S2期

8 沙玲;王國才;金菲力;陳龍珠;;淤泥再生混合輕質(zhì)土強度特性試驗研究[J];南京理工大學(xué)學(xué)報;2013年03期

9 胡煥忠;徐光黎;葉三霞;謝書萌;;水泥與EPS顆粒摻入比對LSES力學(xué)特性的影響[J];水電能源科學(xué);2013年02期

10 侯天順;;特征含水率對輕量土基本性質(zhì)的影響規(guī)律[J];巖土力學(xué);2012年09期

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1 黎冰;動荷載下粘土與EPS顆�；旌陷p質(zhì)土的變形和強度特性試驗研究[D];河海大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 曾召田;膨脹土干濕循環(huán)效應(yīng)與微觀機制研究[D];廣西大學(xué);2007年

2 何奇寶;EPS顆�；旌陷p質(zhì)土（LCES）與粘土動力特性的對比試驗研究[D];河海大學(xué);2007年

3 童瑞銘;EPS顆�；旌陷p質(zhì)土（LSES）與砂土的動力特性對比試驗研究[D];河海大學(xué);2007年

本文編號：2765825