夯土遺址裂隙改性注漿材料性能試驗研究
發(fā)布時間:2021-06-01 08:04
土遺址是我國不可移動文物的重要組成部分,在土遺址發(fā)育的眾多結(jié)構(gòu)性病害之中,裂隙破壞嚴重影響著結(jié)構(gòu)的完整性和安全性。對于土遺址裂隙的加固,糯米漿和燒料礓石在注漿材料的研究中都有所涉及。為探索出符合土遺址裂隙加固的注漿材料,本文以糯米漿和燒料礓石改性遺址土注漿材料為研究對象,分析糯米漿濃度、燒料礓石摻量、水膠比和外加劑等因素對材料流動性,收縮性和力學(xué)性能的影響,并確定基于綜合性能的最佳配比,然后通過SEM掃描電鏡觀察試樣內(nèi)部結(jié)構(gòu),微觀分析材料改性機理。根據(jù)以上試驗和分析,得出以下結(jié)論:(1)隨著糯米漿濃度、膨潤土摻量和燒料礓石摻量的增大,注漿材料流動性降低;而當水膠比和減水劑摻量增大時,流動度隨之增加。根據(jù)試驗測試數(shù)據(jù)極差分析可知,糯米漿液濃度對該注漿材料流動性影響的靈敏性最大,水膠比、減水劑和燒料礓石摻量影響次之,膨潤土摻量影響最小。(2)隨著糯米漿濃度和水膠比的增加,試樣收縮性增大;減水劑摻量和膨潤土摻量增加,試樣收縮性顯著降低;燒料礓石摻量較大時,試樣收縮性降低。(3)糯米漿液濃度和減水劑摻量的增大,試樣的抗折、抗壓強度逐漸增大;水膠比增大,試樣的抗折、抗壓強度先增大后減小,且在水膠...
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文10極差分析表中,同一因素K1、K2、K3、K4幾個數(shù)中的最大值與最小值的差即為確定因素的極差。由于每種因素對試驗的影響作用有差別,故所得極差也有所不同,極差的大小反映了因素對結(jié)果的影響程度,可依據(jù)極差大小得出試驗的主要和次要因素,最大的極差代表該因素的最佳值,組合每種因素的最佳水平,即可得出試驗的最佳配比。2.2試驗方案及步驟2.2.1試驗材料本文所做試驗材料主要包括遺址土、糯米漿液、燒料礓石、膨潤土、以及高效聚羧酸減水劑等。其中,遺址土取自高昌故城西城墻坍塌塊體,糯米漿液是由超市所購糯米粉熬制而成,燒料礓石由安徽省亳州市華夏誠信堂提供,膨潤土由河北省石家莊燕新礦產(chǎn)提供。1)遺址土試驗選用的遺址土取自高昌故城西城墻坍塌塊體,經(jīng)現(xiàn)場取樣,室內(nèi)材性試驗分析,得到三組土體物理力學(xué)參數(shù)的平均值,如表2.1所示。圖2.1夯土壓力位移曲線表2.1土體物理力學(xué)參數(shù)濕容重(g/cm3)含水率(%)干容重(g/cm3)液限(%)塑限(%)比重孔隙比孔隙率(%)飽和度(%)1.902.701.8522.314.52.670.4430.521.60圖2.1給出了夯土體壓力-位移曲線,由于夯土在夯筑過程中因材料差異及工藝差異,各類夯土的抗壓性能差異較大。根據(jù)抗壓強度試驗結(jié)果,夯土體最小抗
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文11壓強度為1.47MPa,最大抗壓強度為3.21MPa,可以看出,夯土的性質(zhì)因試塊的不同,差異較大,這是因為高昌故城遺址的夯土均為素土夯實,且素土之間存在著較大差異所致。2)糯米漿液試驗所用糯米漿液是由所購買的糯米粉經(jīng)熬制達到沸騰而成,見圖2.2-圖2.4。圖2.22%濃度糯米漿液圖2.34%濃度糯米漿液圖2.46%濃度糯米漿液3)燒料礓石本試驗所用的燒料礓石由安徽省亳州市華夏誠信堂煅燒后提供,獲取材料后對煅燒后的樣品進行XRD成分分析,得出所包含主要成分如下表。表2.2燒料礓石主要化學(xué)成分組成條件相對含量焙燒溫度CaO3iOCaS8222aOSiACl1000℃34.6%28.2%35.4%4)聚羧酸減水劑本次試驗所使用的聚羧酸減水劑型號為FDXRX-1-320,減水效率≧25%。為使注漿材料具有良好的流動性,并探究不同減水劑摻量對材料性能的影響,故選擇減水劑摻量為0.5%、1.0%、1.5%和2%。5)膨潤土膨潤土由河北省石家莊燕新礦產(chǎn)提供,試驗選用膨潤土摻量為7.5%、10%、12.5%和15%。2.2.2試驗儀器及方法1)試驗儀器本次試儀器主要包括:(1)試驗過程中用于試樣成型且規(guī)格為40mm×40mm×160mm的模具,
【參考文獻】:
期刊論文
[1]改性糯米灰漿固化黃土的微觀機理試驗研究[J]. 賈棟欽,裴向軍,張曉超,周立宏. 水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2019(06)
[2]微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀修復(fù)三合土裂縫效果研究[J]. 劉士雨,俞縉,曾偉龍,彭興黔,蔡燕燕,涂兵雄. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2020(01)
[3]清代虎門炮臺遺址三合土材料科技研究[J]. 羅聲. 中國港口. 2019(S1)
[4]骨料種類對糯米灰漿性能的影響[J]. 胡悅,魏國鋒,方世強,李立新,張秉堅. 土木與環(huán)境工程學(xué)報(中英文). 2019(03)
[5]高強度水泥基灌漿料基本力學(xué)性能正交試驗研究[J]. 寇佳亮,于丹紅,張浩博. 建筑結(jié)構(gòu). 2019(02)
[6]硫鋁酸鹽水泥基灌漿料的試驗研究[J]. 任宏偉,嚴珊,韓佃利. 混凝土. 2018(11)
[7]磷渣代砂對水泥基灌漿料性能的影響[J]. 徐長偉,杜秋實. 混凝土. 2018(10)
[8]改性料礓石力學(xué)性質(zhì)試驗[J]. 陳衛(wèi)昌,王思敬,李黎,張曉平,王彥兵. 巖土力學(xué). 2018(05)
[9]SH-C漿液結(jié)石體的工程性質(zhì)試驗研究[J]. 諶文武,張克文,郭志謙,伏祥龍,楊朋朋. 地下空間與工程學(xué)報. 2017(S2)
[10]燒料礓石改性遺址土裂隙注漿材料齡期性能試驗研究[J]. 張景科,王南,樊孟,任曉茹,李最雄,趙林毅. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2018(01)
博士論文
[1]中國西北地區(qū)夯土遺址鹽害特征及防治研究[D]. 楊善龍.西北大學(xué) 2018
[2]不可移動文物保護中典型膠凝材料的作用機理和應(yīng)用評價研究[D]. 方世強.浙江大學(xué) 2017
[3]應(yīng)用于巖土質(zhì)文物保護加固的兩種傳統(tǒng)材料的改性研究[D]. 趙林毅.蘭州大學(xué) 2012
[4]土建筑遺址表部干縮開裂機制研究[D]. 劉平.蘭州大學(xué) 2009
[5]交河故城崖體裂隙灌漿加固研究[D]. 和法國.蘭州大學(xué) 2009
碩士論文
[1]廣州炮臺傳統(tǒng)三合土材料配比分析與修復(fù)研究[D]. 周抒凝.西北大學(xué) 2019
[2]膨潤土-PVA纖維水泥基復(fù)合材料力學(xué)性能研究[D]. 馬晨峰.沈陽工業(yè)大學(xué) 2019
[3]文物保護使用的石灰類材料的物理力學(xué)特性與其原料組分之間的關(guān)系研究[D]. 鄧雅楠.蘭州大學(xué) 2019
[4]三星堆土遺址潮濕環(huán)境下開裂機理試驗研究[D]. 王雨佳.西南交通大學(xué) 2018
[5]西北粉土遺址修復(fù)材料的改性試驗及其力學(xué)特性模擬[D]. 馬建平.長安大學(xué) 2018
[6]SH改性遺址土漿液性能試驗研究[D]. 王東陽.蘭州大學(xué) 2017
[7]糯米灰漿對遺址土的加固效果及機理研究[D]. 趙佩.蘭州大學(xué) 2017
[8]北庭故城城墻防風(fēng)化犧牲層探索性研究[D]. 張博.蘭州大學(xué) 2016
[9]植物對土遺址裂隙的影響及其作用機理研究[D]. 趙曉文.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[10]河南寶豐汝官窯土遺址破壞機理與化學(xué)加固試驗[D]. 游紅旗.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2013
本文編號:3210002
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文10極差分析表中,同一因素K1、K2、K3、K4幾個數(shù)中的最大值與最小值的差即為確定因素的極差。由于每種因素對試驗的影響作用有差別,故所得極差也有所不同,極差的大小反映了因素對結(jié)果的影響程度,可依據(jù)極差大小得出試驗的主要和次要因素,最大的極差代表該因素的最佳值,組合每種因素的最佳水平,即可得出試驗的最佳配比。2.2試驗方案及步驟2.2.1試驗材料本文所做試驗材料主要包括遺址土、糯米漿液、燒料礓石、膨潤土、以及高效聚羧酸減水劑等。其中,遺址土取自高昌故城西城墻坍塌塊體,糯米漿液是由超市所購糯米粉熬制而成,燒料礓石由安徽省亳州市華夏誠信堂提供,膨潤土由河北省石家莊燕新礦產(chǎn)提供。1)遺址土試驗選用的遺址土取自高昌故城西城墻坍塌塊體,經(jīng)現(xiàn)場取樣,室內(nèi)材性試驗分析,得到三組土體物理力學(xué)參數(shù)的平均值,如表2.1所示。圖2.1夯土壓力位移曲線表2.1土體物理力學(xué)參數(shù)濕容重(g/cm3)含水率(%)干容重(g/cm3)液限(%)塑限(%)比重孔隙比孔隙率(%)飽和度(%)1.902.701.8522.314.52.670.4430.521.60圖2.1給出了夯土體壓力-位移曲線,由于夯土在夯筑過程中因材料差異及工藝差異,各類夯土的抗壓性能差異較大。根據(jù)抗壓強度試驗結(jié)果,夯土體最小抗
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文11壓強度為1.47MPa,最大抗壓強度為3.21MPa,可以看出,夯土的性質(zhì)因試塊的不同,差異較大,這是因為高昌故城遺址的夯土均為素土夯實,且素土之間存在著較大差異所致。2)糯米漿液試驗所用糯米漿液是由所購買的糯米粉經(jīng)熬制達到沸騰而成,見圖2.2-圖2.4。圖2.22%濃度糯米漿液圖2.34%濃度糯米漿液圖2.46%濃度糯米漿液3)燒料礓石本試驗所用的燒料礓石由安徽省亳州市華夏誠信堂煅燒后提供,獲取材料后對煅燒后的樣品進行XRD成分分析,得出所包含主要成分如下表。表2.2燒料礓石主要化學(xué)成分組成條件相對含量焙燒溫度CaO3iOCaS8222aOSiACl1000℃34.6%28.2%35.4%4)聚羧酸減水劑本次試驗所使用的聚羧酸減水劑型號為FDXRX-1-320,減水效率≧25%。為使注漿材料具有良好的流動性,并探究不同減水劑摻量對材料性能的影響,故選擇減水劑摻量為0.5%、1.0%、1.5%和2%。5)膨潤土膨潤土由河北省石家莊燕新礦產(chǎn)提供,試驗選用膨潤土摻量為7.5%、10%、12.5%和15%。2.2.2試驗儀器及方法1)試驗儀器本次試儀器主要包括:(1)試驗過程中用于試樣成型且規(guī)格為40mm×40mm×160mm的模具,
【參考文獻】:
期刊論文
[1]改性糯米灰漿固化黃土的微觀機理試驗研究[J]. 賈棟欽,裴向軍,張曉超,周立宏. 水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2019(06)
[2]微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀修復(fù)三合土裂縫效果研究[J]. 劉士雨,俞縉,曾偉龍,彭興黔,蔡燕燕,涂兵雄. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2020(01)
[3]清代虎門炮臺遺址三合土材料科技研究[J]. 羅聲. 中國港口. 2019(S1)
[4]骨料種類對糯米灰漿性能的影響[J]. 胡悅,魏國鋒,方世強,李立新,張秉堅. 土木與環(huán)境工程學(xué)報(中英文). 2019(03)
[5]高強度水泥基灌漿料基本力學(xué)性能正交試驗研究[J]. 寇佳亮,于丹紅,張浩博. 建筑結(jié)構(gòu). 2019(02)
[6]硫鋁酸鹽水泥基灌漿料的試驗研究[J]. 任宏偉,嚴珊,韓佃利. 混凝土. 2018(11)
[7]磷渣代砂對水泥基灌漿料性能的影響[J]. 徐長偉,杜秋實. 混凝土. 2018(10)
[8]改性料礓石力學(xué)性質(zhì)試驗[J]. 陳衛(wèi)昌,王思敬,李黎,張曉平,王彥兵. 巖土力學(xué). 2018(05)
[9]SH-C漿液結(jié)石體的工程性質(zhì)試驗研究[J]. 諶文武,張克文,郭志謙,伏祥龍,楊朋朋. 地下空間與工程學(xué)報. 2017(S2)
[10]燒料礓石改性遺址土裂隙注漿材料齡期性能試驗研究[J]. 張景科,王南,樊孟,任曉茹,李最雄,趙林毅. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2018(01)
博士論文
[1]中國西北地區(qū)夯土遺址鹽害特征及防治研究[D]. 楊善龍.西北大學(xué) 2018
[2]不可移動文物保護中典型膠凝材料的作用機理和應(yīng)用評價研究[D]. 方世強.浙江大學(xué) 2017
[3]應(yīng)用于巖土質(zhì)文物保護加固的兩種傳統(tǒng)材料的改性研究[D]. 趙林毅.蘭州大學(xué) 2012
[4]土建筑遺址表部干縮開裂機制研究[D]. 劉平.蘭州大學(xué) 2009
[5]交河故城崖體裂隙灌漿加固研究[D]. 和法國.蘭州大學(xué) 2009
碩士論文
[1]廣州炮臺傳統(tǒng)三合土材料配比分析與修復(fù)研究[D]. 周抒凝.西北大學(xué) 2019
[2]膨潤土-PVA纖維水泥基復(fù)合材料力學(xué)性能研究[D]. 馬晨峰.沈陽工業(yè)大學(xué) 2019
[3]文物保護使用的石灰類材料的物理力學(xué)特性與其原料組分之間的關(guān)系研究[D]. 鄧雅楠.蘭州大學(xué) 2019
[4]三星堆土遺址潮濕環(huán)境下開裂機理試驗研究[D]. 王雨佳.西南交通大學(xué) 2018
[5]西北粉土遺址修復(fù)材料的改性試驗及其力學(xué)特性模擬[D]. 馬建平.長安大學(xué) 2018
[6]SH改性遺址土漿液性能試驗研究[D]. 王東陽.蘭州大學(xué) 2017
[7]糯米灰漿對遺址土的加固效果及機理研究[D]. 趙佩.蘭州大學(xué) 2017
[8]北庭故城城墻防風(fēng)化犧牲層探索性研究[D]. 張博.蘭州大學(xué) 2016
[9]植物對土遺址裂隙的影響及其作用機理研究[D]. 趙曉文.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[10]河南寶豐汝官窯土遺址破壞機理與化學(xué)加固試驗[D]. 游紅旗.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2013
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