發(fā)布時間：2017-10-17 09:35

  本文關(guān)鍵詞：粉煤灰—硅膠—黃土混料的物理力學特征及其工程應(yīng)用分析

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【摘要】：粉煤灰是燃煤電廠排放的固體廢棄物,不僅占用大量土地資源,而且嚴重污染環(huán)境。因此,開展粉煤灰資源化綜合利用研究,具有重要的社會意義和工程實際價值。關(guān)于粉煤灰資源化綜合利用問題,前人曾開展過很多研究工作,但受到利用途徑及利用量等因素所限,仍有大量的粉煤灰未得到有效利用而被大量堆放。本文以粉煤灰、黃土及硅膠為對象,按不同配比條件制作試樣,通過土工試驗,測定其物理力學參數(shù),并在總結(jié)其物理力學特性的基礎(chǔ)上,分析研究其用作地基處理擠密樁的可能性,同時基于工程實例,通過數(shù)值模擬計算,分析其工程應(yīng)用效果。論文主要取得以下成果:1、酒鋼電廠粉煤灰化學組分中,Si O2+Al2O3+Fe2O3+Ca O含量之和大于80%,且燒失量較低,僅為4.54%,因而是一種品質(zhì)較好的建筑材料。根據(jù)其顆粒大小及顆粒組成,可等同于砂質(zhì)粉土;從顆粒級配來看,屬于接近級配良好的一類,因此其工程性能相對較好。2、擊實試驗表明,在黃土中加入適量粉煤灰,不但可以提高混料整體密度,而且處于最大干密度時的用水量也會大大降低。3、無側(cè)限抗壓強度試驗表明,粉煤灰黃土硅膠混料不同配比下,試樣的抗壓強度隨齡期的增加呈增大趨勢,當齡期超過28d,其強度仍有不斷增大的趨勢;在28d齡期下,粉煤灰:黃土=1:3時,試樣的抗壓強度為0.93MPa,在此配比下,如果摻入硅膠20%后,試樣的抗壓強度會增大至4.24MPa。因此,在粉煤灰黃土混料中摻入硅膠,試樣的抗壓強度會明顯提高,這種特性對于縮短工期具有重要的意義。4、直剪試驗表明,粉煤灰黃土硅膠混料不同配比下,養(yǎng)護齡期越長,試樣的抗剪強度越大;粉煤灰黃土不同配比下,試樣的粘聚力隨硅膠摻入量的增加呈先增大后減小,內(nèi)摩擦角隨硅膠摻入量的增加呈先減小后增大的趨勢;28d齡期下,粉煤灰:黃土=1:3時,試樣的粘聚力為57.3k Pa,內(nèi)摩擦角為32.2°。而在此配比下?lián)饺牍枘z20%時,試樣的抗剪強度明顯提升,粘聚力增大到324.5k Pa,內(nèi)摩擦角為22.4°。5、固結(jié)壓縮試驗表明,在28d齡期下,粉煤灰:黃土=1:3,試樣的固結(jié)壓縮量為2.0mm,而在此配比下?lián)饺牍枘z20%時,試樣的固結(jié)壓縮量僅有1.40mm;其28d齡期下的抗壓回彈模量達到425MPa,是常用二灰土材料的1.2倍,具有良好的工程特性;根據(jù)室內(nèi)試驗測試結(jié)果,確定粉煤灰黃土配比為1:3,硅膠摻入量為20%時,是該類混料的最佳配比,其物理力學性能最好。6、取粉煤灰黃土配比為1:3,硅膠摻入量為20%時試樣的物理力學參數(shù),作為粉煤灰黃土硅膠混料擠密樁樁體材料參數(shù),并基于工程實例,取試樣測試參數(shù)計算單樁承載力,進而求得復合地基承載力為272.5k Pa,其結(jié)果滿足并優(yōu)于設(shè)計要求的250k Pa;利用Plaxis有限元數(shù)值模擬分析粉煤灰黃土硅膠混料擠密樁對黃土地基的加固效果,加固區(qū)土體應(yīng)力明顯減小,處理后地基沉降量僅為44.90mm,較設(shè)計要求的70mm沉降量降低了35%。
【關(guān)鍵詞】：粉煤灰 硅膠 最佳配比 擠密樁 Plaxis數(shù)值模擬
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU43
【目錄】：

• 摘要4-6
• abstract6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 選題背景與研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外粉煤灰工程應(yīng)用現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國外粉煤灰工程應(yīng)用現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內(nèi)粉煤灰工程應(yīng)用現(xiàn)狀12-13
• 1.3 粉煤灰在地基處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀及存在的問題13-15
• 1.4 研究內(nèi)容及技術(shù)路線15-17
• 1.4.1 研究內(nèi)容15-16
• 1.4.2 技術(shù)路線16-17
• 第二章 粉煤灰黃土硅膠混合材料物理力學性能試驗17-46
• 2.1 試驗材料17-28
• 2.1.1 粉煤灰17-23
• 2.1.2 黃土23-25
• 2.1.3 硅膠25-27
• 2.1.4 粉煤灰黃土硅膠混合材料強度機理分析27-28
• 2.2 實驗方案28-29
• 2.3 試樣的力學性能測試及試驗結(jié)果分析29-44
• 2.3.1 擊實試驗29-30
• 2.3.2 無側(cè)限抗壓強度試驗30-34
• 2.3.3 直剪試驗34-39
• 2.3.4 固結(jié)試驗39-44
• 2.4 本章小結(jié)44-46
• 第三章 粉煤灰黃土硅膠混合材料擠密樁46-57
• 3.1 擠密樁的擠密原理46
• 3.2 粉煤灰黃土硅膠混合材料擠密樁的優(yōu)點分析46-47
• 3.3 粉煤灰黃土硅膠混合材料擠密樁強度機理分析47-48
• 3.3.1 成樁后的加固作用47
• 3.3.2 樁間土的加固作用47-48
• 3.3.3 褥墊層的加固作用48
• 3.4 粉煤灰黃土硅膠混合材料擠密樁的設(shè)計與施工48-57
• 3.4.1 設(shè)計原則48-52
• 3.4.2 基于工程實例的擠密樁設(shè)計計算52-55
• 3.4.3 擠密樁的影響因素及施工55-57
• 第四章 粉煤灰黃土硅膠擠密樁加固黃土地基有限元分析57-72
• 4.1 有限元分析方法簡介57-59
• 4.2 粉煤灰黃土硅膠混合材料擠密樁處理地基數(shù)值模擬59-66
• 4.2.1 計算模型的建立59-62
• 4.2.2 計算參數(shù)的選取62-63
• 4.2.3 數(shù)值模擬計算結(jié)果及分析63-66
• 4.3 幾種地基處理方案數(shù)值模擬對比分析66-72
• 第五章 結(jié)論與展望72-75
• 5.1 結(jié)論72-73
• 5.2 展望73-75
• 參考文獻75-79
• 攻讀學位期間取得的研究成果79-80
• 附件80-82
• 致謝82

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王東會;馬孝春;付宇;;地基處理優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J];探礦工程(巖土鉆掘工程);2014年06期

2 曹德生;魏榮杰;;粉煤灰綜合利用概述[J];河南建材;2014年02期

3 陳彥廣;陸佳;韓洪晶;李金蓮;陳穎;;粉煤灰在環(huán)境材料中利用的研究進展[J];化學通報;2013年09期

4 陳順玉;林日慶;翁雨秋;;多孔活性硅膠的制備及吸附性能的研究[J];分子科學學報;2011年01期

5 白曉紅;;幾種特殊土地基的工程特性及地基處理[J];工程力學;2007年S2期

6 李鑫;李忠;;硅膠的孔徑結(jié)構(gòu)對脫附活化能的影響[J];南京理工大學學報(自然科學版);2006年06期

7 郭少亭;;粉煤灰的路用性能探討及實踐[J];平頂山工學院學報;2006年05期

8 程衛(wèi)國,劉樹旺,王秀英;粉煤灰在公路工程的應(yīng)用[J];低溫建筑技術(shù);2005年04期

9 劉興德,牛福生,倪文;粉煤灰的資源化利用現(xiàn)狀與研究進展[J];建材技術(shù)與應(yīng)用;2005年01期

10 徐萬金;粉煤灰在公路路基填筑中的應(yīng)用[J];山西建筑;2003年11期

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本文編號：1048091