發(fā)布時間：2020-08-26 11:13

【摘要】：膨脹土是一種由強親水性蒙脫石與伊利石組成的特殊土體,具有多裂隙性、強膨脹性及反復變形性等工程特性,它以不同的形態(tài)廣泛的分布在我國各地區(qū);隨著改革開放以來,我國大力進行經(jīng)濟建設(shè),在修建鐵路、公路、橋梁等大型基礎(chǔ)設(shè)施時,經(jīng)常會涉及到膨脹土的工況,它給工程建設(shè)帶來了巨大的困難,稍微處理不當就易影響工程質(zhì)量和經(jīng)濟效益。因此對膨脹土這種特殊土體,學術(shù)界也對其進行了大量研究,期望通過降低其膨脹性,提高其強度等方法來解決實際工程中遇到的問題。鑒于膨脹土吸水膨脹,失水收縮且呈反復變化的特性,在實際施工中經(jīng)常對該種土體進行改良,而后再應(yīng)用到實際工程當中。本文主要的研究及得出的具體結(jié)論如下:(1)首先對原狀土進行擊實試驗,得出原狀土的含水率與干密度的關(guān)系曲線,同時可以得到原狀土的最大干密度與最優(yōu)含水率,為而后的基于膨脹土最大干密度與最優(yōu)含水率的試驗研究提拱了基礎(chǔ)。(2)將0%、3%、6%、9%的磷尾礦以質(zhì)量為配比摻入膨脹土中,并對改良后的膨脹土進行無荷膨脹率試驗、無側(cè)限抗壓強度試驗、固結(jié)不排水三軸剪切試驗。試驗結(jié)果表明,當磷尾礦摻量為6%時,磷尾礦改良膨脹土的改良效果最佳。(3)基于磷尾礦最佳摻量為6%,保證含水率和干密度不變的條件下,將0、0.1%、0.3%、0.5%的玄武巖纖維按質(zhì)量為配比摻入膨脹土中,并對改良后的膨脹土進行無荷膨脹率試驗、無側(cè)限抗壓強度試驗、固結(jié)不排水三軸剪切試驗。試驗結(jié)果表明,玄武巖纖維對膨脹土脹縮變形有一定的抑制作用,并且提高了膨脹土的延性,延緩了膨脹土的剪切破壞,對其強度起到了良好的補強作用;但玄武巖纖維的摻量并不是越多越好,通過試驗研究得出,當玄武巖纖維摻量為0.3%時,改良膨脹土效果最佳。(4)基于磷尾礦最佳摻量為6%,保證含水率和干密度不變的條件下,將EPS按質(zhì)量比0%、0.25%、0.5%、0.75%、1%摻入膨脹土中,并對改良后的膨脹土進行無荷膨脹率試驗、無側(cè)限抗壓強度試驗。試驗結(jié)果表明,EPS密度小、質(zhì)量輕且壓縮度高,摻入膨脹土后,對其脹縮性有良好的抑制作用,EPS摻量與最終膨脹率近似呈線性遞減關(guān)系,即摻量越大,改性土膨脹率越小,但EPS摻入會導致改性土強度下降。因此,定義了改良效應(yīng)系數(shù),并對不同EPS摻量下,絕對強度降低率與絕對膨脹率降低率進行了進一步分析,得出不同EPS摻量下改良效應(yīng)系數(shù)曲線,當EPS摻量為0.25%時,改良效應(yīng)系數(shù)最大,改良效果最佳。與素土相比,磷尾礦—EPS改良膨脹土,對膨脹土脹縮性有良好的抑制效應(yīng),對其抗壓強度有明顯提升作用,改性土自重降低,以減小工后沉降,磷尾礦、EPS最佳摻量為6%、0.25%。
【學位授予單位】：湖北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU443
【圖文】：

圖 2.1 磷尾礦本試驗采用的磷尾礦取自大冶某磷礦加工廠，樣品如圖 2.1，顏色為灰褐色，呈粉末狀。其化學成分見表 2.2。表 2.2 磷尾礦得主要化學成分2.1.3 玄武巖纖維玄武巖纖維是一種由玄武巖礦物組成的纖維材料，主要成分為 Fe2O3、Al2O3、SiO2，呈無規(guī)則多孔隙束狀結(jié)構(gòu)，它自行降解后可與土融為一體，具有環(huán)保無污染等特點。其基本物理性質(zhì)見表 2.3，主要化學成分見表 2.4.Fe2O3/（%） Al2O3/（%） P2O5/（%） Ca O/（%） Mg O/（%） SiO2/（%）2.2 0.25 31.82 33.62 15.88 3.36

表 2.4 玄武巖纖維主要化學成分本試驗采用的玄武巖纖維如下圖 2.2。TiO2/（%）Al2O3/（%）B2O3/（%）CaO/（%）MgO/（%）SiO2/（%）K2O+Na2OFe2O3+FeOF2其他0.8-2.2514.6-18.305.9-9.43.0-5.351.63.6-5.29.0-14.000.09-0.13

圖 2.3 EPS 泡沫顆粒EPS 又稱聚苯乙烯泡沫，是一種輕質(zhì)有機化學材料，本試驗所用 EPS 泡沫顆粒取自武漢某化工廠，顆粒粒徑為 2-3mm，純顆粒密度 0.022g/cm3，堆積密度0.015g/cm3，樣品如圖 2.3 所示。2.2 膨脹土的擊實試驗2.2.1 試驗器材擊實試驗是室內(nèi)土工基本試驗，試驗前需準備的實驗器材有：最小刻度為0.01g，量程為 300g 的天平；最小分度為 1g，量程為 20kg 的臺秤；5mm 孔徑的土工試驗專用篩，木錘，盛土容器，噴霧器，輕型擊實儀，如圖 2.4。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2805100