氣泡混合輕質(zhì)土(FCB)具有輕質(zhì)、強(qiáng)度可調(diào)節(jié)及隔熱保溫等性能,近年來得到了很大的推廣與應(yīng)用,尤其在公路路基處理方面取得了長足的發(fā)展。本文通過室內(nèi)試驗(yàn)針對氣泡混合輕質(zhì)土在路基處理中的強(qiáng)度與耐鹽蝕性能做了相關(guān)研究,并取得了以下主要成果:1.研究了氣泡混合輕質(zhì)土物理特性指標(biāo),如密度、吸水性、電阻率和導(dǎo)熱系數(shù)等參數(shù)的變化規(guī)律及其機(jī)理。(1)氣泡混合輕質(zhì)土的密度受攪拌時(shí)間與攪拌速度和氣泡摻量的影響。在氣泡混合輕質(zhì)土的拌制過程中,攪拌時(shí)間不宜過長,過長會產(chǎn)生消泡現(xiàn)象及泡沫破裂;攪拌的轉(zhuǎn)速也不宜過大,轉(zhuǎn)速過大會使泡沫直接破裂。氣泡摻量是影響輕質(zhì)土密度的主要因素,氣泡摻量越多密度越小。(2)浸泡時(shí)間與氣泡摻量對輕質(zhì)土的吸水性能都有影響。氣泡混合輕質(zhì)土浸泡時(shí)間越長,其密度越大吸水越多;氣泡混合輕質(zhì)土的吸水性能隨著氣泡摻量的增大而變大。(3)氣泡摻量與礦渣摻量都會影響輕質(zhì)土的電阻率和導(dǎo)熱系數(shù)。隨著礦渣摻量的增加輕質(zhì)土的電阻率呈增加趨勢,并且具有一定的線性相關(guān)性;隨著氣泡摻量的增加輕質(zhì)土的電阻率逐漸增大;隨著氣泡摻量的增加輕質(zhì)土的導(dǎo)熱系數(shù)呈快速下降的趨勢,而隨著礦渣摻量的增加,導(dǎo)熱系數(shù)有增大的趨勢,但是變化不明顯。2.研究分析了氣泡混合輕質(zhì)土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的影響因素,并且建立了抗壓強(qiáng)度與其基本物理性質(zhì)指標(biāo)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。(1)氣泡摻量、養(yǎng)護(hù)條件、礦渣摻量及纖維長度與摻量都會影響輕質(zhì)土的抗壓強(qiáng)度。氣泡混合輕質(zhì)土的強(qiáng)度隨著氣泡摻入率的增大而降低;水中養(yǎng)護(hù)的輕質(zhì)土強(qiáng)度相對于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)環(huán)境下的輕質(zhì)土強(qiáng)度要高;在相同的養(yǎng)護(hù)環(huán)境下,適量礦渣的摻入能提高輕質(zhì)土的強(qiáng)度;輕質(zhì)土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨著玄武巖纖維摻量的增加而增大,纖維長度越長輕質(zhì)土強(qiáng)度越高,且增大速率越大。(2)干密度是影響強(qiáng)度的主要因素,它與強(qiáng)度滿足一定的函數(shù)關(guān)系,隨著干密度的增大,輕質(zhì)土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度逐漸增大;基于氣泡摻量的輕質(zhì)土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與電阻率大體上呈非線性遞減關(guān)系,輕質(zhì)土強(qiáng)度隨著電阻率的增加而減小;而基于氣泡摻量的輕質(zhì)土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與導(dǎo)熱系數(shù)大體上呈非線性遞增關(guān)系,輕質(zhì)土強(qiáng)度隨著電阻率的增加而增大。3.研究了氣泡混合輕質(zhì)土在不同種類鹽溶液中的強(qiáng)度耐鹽蝕性能能,并且通過XRD分析揭示了其耐鹽蝕性能機(jī)理。(1)輕質(zhì)土在硫酸鈉鹽溶液中養(yǎng)護(hù)時(shí),硫酸根離子進(jìn)入的孔洞,生成石膏與鈣礬石等膨脹性物質(zhì),而氣泡的存在,使得可以通過擠壓孔洞來釋放部分膨脹力,起到了延緩破壞的作用,從而減輕破壞。(2)輕質(zhì)土在氯化鈉溶液養(yǎng)護(hù)時(shí),會產(chǎn)生水化氯鋁酸鈣,水化氯鋁酸鈣有一定的膨脹性,起到了填充孔隙,提高基體強(qiáng)度的作用,從而提高輕質(zhì)土強(qiáng)度。(3)在復(fù)合鹽溶液養(yǎng)護(hù)時(shí),由于當(dāng)兩種離子共存時(shí),氯離子可以通過快速擴(kuò)散進(jìn)入到基體內(nèi)部,與氫氧化鈣反應(yīng)生成水化氯鋁酸鈣與Friedel鹽等,使得生成適量的鈣礬石起到了密實(shí)作用,輕質(zhì)土強(qiáng)度得到提升。
【學(xué)位單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU528
【部分圖文】：

散過程不隨著外界的環(huán)境條件的變化而變化。通量是指單位時(shí)間內(nèi)通過垂直于擴(kuò)散方向的單位截面積的用 J 表示擴(kuò)散通量，它與截面處的濃度梯度成正比，也受自身性質(zhì)影響。在 1855 年，F(xiàn)ick 發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度不變時(shí)，擴(kuò)正比，復(fù)合如下關(guān)系：CJ=-Dx 擴(kuò)散系數(shù)，單位是 m2/s；C 是離子濃度，單位是 mol/L，律，分析該公式可得出，離子濃度梯度越大，J 就越大。穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散擴(kuò)散過程中，任一體積元在每個(gè)時(shí)刻，流入的物質(zhì)量與流稱為非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散，也就是說離子濃度會隨著環(huán)境條件發(fā)生是溫度、時(shí)間，也可能是自身物質(zhì)條件等。

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【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2832561