海水拌合對鹽漬土加固性能的影響研究
發(fā)布時間:2022-01-10 02:38
以滄州黃驊港濱海地區(qū)某工程軟土地基的加固為研究背景,在之前的實驗研究中,使用水泥磨細礦渣復(fù)合固化劑解決了鹽漬土地基加固問題,同時也發(fā)現(xiàn)海水的存在對該地區(qū)鹽漬土加固有一定程度影響。為探究海水拌合對鹽漬土加固強度的影響及機理,需深入研究自來水拌合與海水拌合對鹽漬土加固性能的差異。首先通過室內(nèi)實驗,確定了含水率、固化劑種類和水泥與磨細礦渣摻量比三個主要影響因素。其次,選擇了不同的因素水平,通過多組對比試驗探究海水拌合、鹽漬土含量以及水泥-磨細礦渣比例對加固土強度的影響規(guī)律。最后,采用宏觀與微觀相結(jié)合的實驗方法對加固土性能進行了測試:觀測了加固土斷裂面特征以及SEM微觀形貌,對加固土無側(cè)限抗壓強度、固結(jié)物含量、固結(jié)物燒失量、XRD衍射圖譜進行研究分析,從而探究了拌合用水不同對加固土強度的影響機理。研究結(jié)果表明:1)固化劑含量為20%,水泥與礦渣比例為1:1時,海水拌合的加固土無側(cè)限抗壓強度高出自來水拌合的加固土約42%;水泥與礦渣比例為1:3時,自來水拌合的加固土無側(cè)限抗壓強度高出海水拌合的加固土約23%。2)無論海水拌合還是自來水拌合的加固土中,生成的固結(jié)物成分皆無明顯差別,加固土內(nèi)成型較好...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
礦渣顆粒累積分布曲線
第2章原材料與試驗設(shè)計及方法-13-離子或硫酸鹽侵蝕的能力。礦渣、粉煤灰和火山灰是最常用的三種礦物外加劑,礦渣被添加在水泥中作為外加劑使用已經(jīng)有一百多年的歷史。礦渣經(jīng)磨細處理后更是優(yōu)質(zhì)的活性外加劑,在激發(fā)劑的激發(fā)下可替代水泥。有降低水化熱,抑制堿集料反應(yīng),提高混凝土耐久性以及提升后期強度等突出功效。除此之外,礦渣還可替代天然砂石,用作混凝土的骨料,廣泛的應(yīng)用于高速公路、賽車場以及飛機跑道等高要求的工程。雖然有研究表明,礦渣顆粒越細,其活性越高,可顯著提高混凝土性能,但也會帶來前期水化熱過大及拌合物粘度增大的弊玻且過細粉磨也會導(dǎo)致成本的提高資源浪費。所以綜合實驗需要與經(jīng)濟因素,選擇產(chǎn)自河北武山水泥廠的S95級礦渣用于試驗,燒失量為-1.6%。其主要氧化物成分見表2-2所示。采用BT-9300型激光粒度分布儀檢測礦渣粒度分布,實驗儀器見圖2-1,礦渣顆粒級配曲線見圖2-2所示。圖2-1BT-9300H型激光粒度分布儀圖2-2礦渣顆粒累積分布曲線
燕山大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-16-表2-5鹽漬土的基本物理性質(zhì)含水率,ω/%密度/(g/cm3)液限ωL(%)塑限,ωP/%塑性指數(shù)Ip液性指數(shù)IL29.70%1.8238.6020.6018.501.02圖2-3鹽漬土顆粒累積分布曲線2.2.4拌合用水拌合用水是混凝土中重要的配料組分,是水化反應(yīng)進行的關(guān)鍵。水的含量關(guān)系著混凝土的水灰比,和易性,致密性及耐久度。可以大致認為在混凝土中的水一部分用于水化反應(yīng),一部分在粗骨料與細骨料及水泥顆粒間充當潤滑劑。在混凝土中水以多種形式存在,有分布在不同大小孔徑中的毛細孔水,它們的蒸發(fā)可以引起體積收縮;有吸附在水化產(chǎn)物表面的吸附水;有存在于水化硅酸鈣層間結(jié)構(gòu)中的層間水;還有化學(xué)結(jié)合水。水在大顆粒骨料周圍形成水膜,構(gòu)成了混凝土微觀結(jié)構(gòu)中獨特的界面過渡區(qū),幾乎一切混凝土的特性都與水有關(guān)。在土壤中的水鹽運動是鹽漬土形成的主要因素之一,在鹽漬土加固過程中拌合用水的性質(zhì)、用量對加固土性能的影響同樣重要。通常情況下,混凝土等膠凝材料拌合用水主要為常見的飲用水,也可就地采用天然地表或地下水,但使用前需對水中的懸浮物和離子進行檢測,一些情況下也可使用經(jīng)蒸餾處理的工業(yè)廢水?偟膩碚f,工程方面對拌合用水的要求并不算高,只要不影響混凝土中鋼筋的銹蝕,不影響混凝土的硬化速度,不出現(xiàn)混凝土顏色變化,不影響施工中混凝土的澆灌,不影響耐久性就可視為合格的工程用水;炷涟韬
【參考文獻】:
期刊論文
[1]環(huán)保型土壤固化劑的現(xiàn)狀與發(fā)展策略[J]. 孔恒,王凱麗,姜瑜,張麗麗,郭飛. 市政技術(shù). 2019(02)
[2]土壤固化劑研究進展[J]. 劉志琦,董寶中. 四川建材. 2018(12)
[3]土壤固化劑的研究進展[J]. 劉強,邱敬賢,何曦. 再生資源與循環(huán)經(jīng)濟. 2018(02)
[4]SG-1型土壤固化劑穩(wěn)定碎石土的路用性能研究[J]. 李慧萍,王福滿. 筑路機械與施工機械化. 2016(01)
[5]濱海相鹽漬土強度機理分析[J]. 盧佩霞,徐永福,陳志明,褚飛飛. 公路交通科技. 2015(08)
[6]礦渣復(fù)合膠凝材料固化濱海鹽漬土的試驗研究[J]. 劉誠斌,紀洪廣,劉娟紅,何偉,高超. 建筑材料學(xué)報. 2015(01)
[7]土壤固化劑固化機理研究進展及應(yīng)用[J]. 李琴,孫可偉,徐彬,李世萍. 材料導(dǎo)報. 2011(09)
[8]石灰粉煤灰改良鹽漬土填料力學(xué)特性研究[J]. 吳廷榮,賈錦繡,王都興. 路基工程. 2010(01)
[9]固化鹽漬土的力學(xué)性能[J]. 周永祥,閻培渝,冷發(fā)光,紀憲坤. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報. 2009(01)
[10]濱海地區(qū)改性鹽漬土的微觀結(jié)構(gòu)特征[J]. 王旭鵬,喬蘭. 交通標準化. 2008(14)
碩士論文
[1]寧波海相軟土固化試驗研究[D]. 劉雄.東南大學(xué) 2017
[2]我國鹽漬土的成因及分布特征[D]. 溫利強.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
[3]鹽漬土地基及處理方法研究[D]. 劉永球.中南大學(xué) 2002
本文編號:3579899
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
礦渣顆粒累積分布曲線
第2章原材料與試驗設(shè)計及方法-13-離子或硫酸鹽侵蝕的能力。礦渣、粉煤灰和火山灰是最常用的三種礦物外加劑,礦渣被添加在水泥中作為外加劑使用已經(jīng)有一百多年的歷史。礦渣經(jīng)磨細處理后更是優(yōu)質(zhì)的活性外加劑,在激發(fā)劑的激發(fā)下可替代水泥。有降低水化熱,抑制堿集料反應(yīng),提高混凝土耐久性以及提升后期強度等突出功效。除此之外,礦渣還可替代天然砂石,用作混凝土的骨料,廣泛的應(yīng)用于高速公路、賽車場以及飛機跑道等高要求的工程。雖然有研究表明,礦渣顆粒越細,其活性越高,可顯著提高混凝土性能,但也會帶來前期水化熱過大及拌合物粘度增大的弊玻且過細粉磨也會導(dǎo)致成本的提高資源浪費。所以綜合實驗需要與經(jīng)濟因素,選擇產(chǎn)自河北武山水泥廠的S95級礦渣用于試驗,燒失量為-1.6%。其主要氧化物成分見表2-2所示。采用BT-9300型激光粒度分布儀檢測礦渣粒度分布,實驗儀器見圖2-1,礦渣顆粒級配曲線見圖2-2所示。圖2-1BT-9300H型激光粒度分布儀圖2-2礦渣顆粒累積分布曲線
燕山大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-16-表2-5鹽漬土的基本物理性質(zhì)含水率,ω/%密度/(g/cm3)液限ωL(%)塑限,ωP/%塑性指數(shù)Ip液性指數(shù)IL29.70%1.8238.6020.6018.501.02圖2-3鹽漬土顆粒累積分布曲線2.2.4拌合用水拌合用水是混凝土中重要的配料組分,是水化反應(yīng)進行的關(guān)鍵。水的含量關(guān)系著混凝土的水灰比,和易性,致密性及耐久度。可以大致認為在混凝土中的水一部分用于水化反應(yīng),一部分在粗骨料與細骨料及水泥顆粒間充當潤滑劑。在混凝土中水以多種形式存在,有分布在不同大小孔徑中的毛細孔水,它們的蒸發(fā)可以引起體積收縮;有吸附在水化產(chǎn)物表面的吸附水;有存在于水化硅酸鈣層間結(jié)構(gòu)中的層間水;還有化學(xué)結(jié)合水。水在大顆粒骨料周圍形成水膜,構(gòu)成了混凝土微觀結(jié)構(gòu)中獨特的界面過渡區(qū),幾乎一切混凝土的特性都與水有關(guān)。在土壤中的水鹽運動是鹽漬土形成的主要因素之一,在鹽漬土加固過程中拌合用水的性質(zhì)、用量對加固土性能的影響同樣重要。通常情況下,混凝土等膠凝材料拌合用水主要為常見的飲用水,也可就地采用天然地表或地下水,但使用前需對水中的懸浮物和離子進行檢測,一些情況下也可使用經(jīng)蒸餾處理的工業(yè)廢水?偟膩碚f,工程方面對拌合用水的要求并不算高,只要不影響混凝土中鋼筋的銹蝕,不影響混凝土的硬化速度,不出現(xiàn)混凝土顏色變化,不影響施工中混凝土的澆灌,不影響耐久性就可視為合格的工程用水;炷涟韬
【參考文獻】:
期刊論文
[1]環(huán)保型土壤固化劑的現(xiàn)狀與發(fā)展策略[J]. 孔恒,王凱麗,姜瑜,張麗麗,郭飛. 市政技術(shù). 2019(02)
[2]土壤固化劑研究進展[J]. 劉志琦,董寶中. 四川建材. 2018(12)
[3]土壤固化劑的研究進展[J]. 劉強,邱敬賢,何曦. 再生資源與循環(huán)經(jīng)濟. 2018(02)
[4]SG-1型土壤固化劑穩(wěn)定碎石土的路用性能研究[J]. 李慧萍,王福滿. 筑路機械與施工機械化. 2016(01)
[5]濱海相鹽漬土強度機理分析[J]. 盧佩霞,徐永福,陳志明,褚飛飛. 公路交通科技. 2015(08)
[6]礦渣復(fù)合膠凝材料固化濱海鹽漬土的試驗研究[J]. 劉誠斌,紀洪廣,劉娟紅,何偉,高超. 建筑材料學(xué)報. 2015(01)
[7]土壤固化劑固化機理研究進展及應(yīng)用[J]. 李琴,孫可偉,徐彬,李世萍. 材料導(dǎo)報. 2011(09)
[8]石灰粉煤灰改良鹽漬土填料力學(xué)特性研究[J]. 吳廷榮,賈錦繡,王都興. 路基工程. 2010(01)
[9]固化鹽漬土的力學(xué)性能[J]. 周永祥,閻培渝,冷發(fā)光,紀憲坤. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報. 2009(01)
[10]濱海地區(qū)改性鹽漬土的微觀結(jié)構(gòu)特征[J]. 王旭鵬,喬蘭. 交通標準化. 2008(14)
碩士論文
[1]寧波海相軟土固化試驗研究[D]. 劉雄.東南大學(xué) 2017
[2]我國鹽漬土的成因及分布特征[D]. 溫利強.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
[3]鹽漬土地基及處理方法研究[D]. 劉永球.中南大學(xué) 2002
本文編號:3579899
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