固化黄土的干湿循环特性研究 被引量：26

1

作者 程佳明 王银梅 +1 位作者 苗世超 王红肖 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期226-232,共7页

抗干湿循环能力是检验固化土耐久性能的重要指标，研究固化黄土的干湿循环特性具有较重要的意义。本文利用高分子材料SH固化剂对黄土进行固化改良，就固化黄土抗压和抗剪强度受干湿循环变化的影响开展室内模拟试验研究。试验结果表明：S... 抗干湿循环能力是检验固化土耐久性能的重要指标，研究固化黄土的干湿循环特性具有较重要的意义。本文利用高分子材料SH固化剂对黄土进行固化改良，就固化黄土抗压和抗剪强度受干湿循环变化的影响开展室内模拟试验研究。试验结果表明：SH固化黄土试样经过干湿循环后，强度整体下降，但是仍远高于素黄土强度。随干湿循环次数的增大，抗压强度呈指数衰减，SH掺量增大，循环后的强度损失减小，质量损失率非常小，完整性良好。抗剪强度随干湿循环次数的增大而减小，干湿循环对SH固化黄土的黏聚力影响明显。不同掺量的SH固化黄土试件经3次干湿循环黏聚力下降，第4次循环后略有增大再下降，经多次循环下降平缓。经3～4次干湿循环的固化黄土试件的内摩擦角均有不同程度的降低，随后基本趋于稳定。由于增湿与脱湿过程中水分质量的变化，试样的质量和体积呈波状起伏变化。对掺量为10％的固化黄土应力应变关系分析得出其应变具有硬化特征。大于10％的SH固化黄土干湿循环之后仍然保持较高和较稳定的强度，能抵抗15次干湿循环，进一步说明了SH固化黄土的水稳性良好。SH固化剂在运用于黄土抗干湿循环方面具有明显的作用，因而具有较广阔的应用前景。 展开更多

关键词 干湿循环 固化黄土 SH固化剂 抗压强度 黏聚力 内摩擦角

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固化黄土渗透特性的试验研究 被引量：12

2

作者 王银梅 高立成 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2013年第1期63-66,共4页

以取自于山西不同地点的两种黄土为研究对象,选用水泥、生石灰、高分子材料SH固化剂及组合进行加固处理,通过变水头渗透试验,测定了素黄土及加固黄土在设计干密度下的渗透系数,并探讨渗透试验条件下各种影响因素对其渗透特性的影响规律... 以取自于山西不同地点的两种黄土为研究对象,选用水泥、生石灰、高分子材料SH固化剂及组合进行加固处理,通过变水头渗透试验,测定了素黄土及加固黄土在设计干密度下的渗透系数,并探讨渗透试验条件下各种影响因素对其渗透特性的影响规律。结果表明:两种黄土经重塑压实后的渗透系数均较小,黄土1略大于黄土2,基本能满足渠道等工程的防渗要求;对于防渗要求比较高的黄土工程,用水泥、生石灰和SH均可进一步改善其抗渗性,固化黄土后的渗透系数减小,固化黄土的渗透系数随着固化剂掺量和养护龄期的增长而减少。生石灰与SH相比,生石灰对固化土的渗透性影响更大。 展开更多

关键词 黄土 固化剂 固化黄土 渗透系数 变水头试验

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碱激发剂对地聚物固化黄土工程特性的影响 被引量：11

3

作者 赵彦旭 向俊燃 +2 位作者 吕擎峰 单小康 陈臆 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期636-643,共8页

为了解决传统的黄土固化剂强度耐久性及环保性差的问题,通过击实试验、无侧限抗压强度试验、直剪试验和崩解试验研究了不同模数和波美度的水玻璃碱激发粉煤灰基地聚物固化黄土的工程特性,结合扫描电镜(scanning electron microscope, S... 为了解决传统的黄土固化剂强度耐久性及环保性差的问题,通过击实试验、无侧限抗压强度试验、直剪试验和崩解试验研究了不同模数和波美度的水玻璃碱激发粉煤灰基地聚物固化黄土的工程特性,结合扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)、物理吸附试验分析了固化黄土的微观结构.试验表明:随着水玻璃模数降低、波美度增大,固化黄土最优含水率线性降低,最大干密度增加,且模数较波美度对击实特性的影响更显著;固化黄土的抗压强度增大,黏聚力增大. 1.5模数、30°Bé时抗压强度为3.42 MPa,黏聚力为548.17 kPa;同时,崩解性减弱,吸水性降低;微观结构上,水玻璃碱激发粉煤灰生成的硅铝酸钠等凝胶产物包裹充填于土颗粒间,相互胶结形成空间网状结构,改善了孔径分布与孔隙结构.水玻璃模数越小、波美度越高,固化黄土的平均孔径越小,比表面积越大,2~4 nm的纳米级孔隙体积越大. 展开更多

关键词 水玻璃 粉煤灰 地聚物 固化黄土 工程特性 微观结构

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CaO改性赤泥固化剂固化黄土的力学性能研究 被引量：9

4

作者 陈立东 宋志伟 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第1期213-218,共6页

为研究CaO改性赤泥固化剂固化黄土的力学性能,对不同赤泥掺量、不同养护龄期的固化土进行无侧限抗压强度测试,分析了强度随赤泥掺量、养护龄期的变化规律,提出了赤泥强化因子和龄期强化因子,揭示了无侧限抗压强度的变化机理。结果表明:... 为研究CaO改性赤泥固化剂固化黄土的力学性能,对不同赤泥掺量、不同养护龄期的固化土进行无侧限抗压强度测试,分析了强度随赤泥掺量、养护龄期的变化规律,提出了赤泥强化因子和龄期强化因子,揭示了无侧限抗压强度的变化机理。结果表明:随着赤泥的增加和养护龄期的增加,无侧限抗压强度逐渐增大;强度随赤泥掺量的增加符合二次函数变化,随龄期的增加符合线性变化规律;当赤泥掺量达到45%~60%时,强度在此区间达到最大值;应用赤泥强化因子和龄期强化因子分析,发现在28~90 d龄期且赤泥掺量为30%~60%时,强度相比水泥固化土可提高2.5~4倍。 展开更多

关键词 CAO 改性赤泥 固化黄土 无侧限抗压强度

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含水率和干密度对固化黄土抗剪强度的影响 被引量：6

5

作者 苗世超 王银梅 +1 位作者 程佳明 王红肖 《人民黄河》 CAS 北大核心 2017年第1期137-140,共4页

固化黄土的强度受固化剂种类及掺量、含水率和干密度等因素的影响。以新型高分子材料SH固化剂固化黄土为研究对象,制作固化体试件,通过直接剪切试验,分析不同含水率和干密度条件下固化黄土的抗剪强度特性,并与黄土进行对比。结果表明:... 固化黄土的强度受固化剂种类及掺量、含水率和干密度等因素的影响。以新型高分子材料SH固化剂固化黄土为研究对象,制作固化体试件,通过直接剪切试验,分析不同含水率和干密度条件下固化黄土的抗剪强度特性,并与黄土进行对比。结果表明:在固化剂掺量一定的情况下,含水率和干密度是影响固化黄土抗剪强度的两个主要因素,随着含水率的提高,固化黄土的抗剪强度指标降低,即黏聚力和内摩擦角明显减小;随着干密度增大,黏聚力及内摩擦角显著增大;黏聚力随含水率和干密度变化的幅度均大于内摩擦角的。分别得到了固化黄土黏聚力和内摩擦角与含水率、干密度的量化关系式。黄土的抗剪强度指标也有与SH固化黄土类似的变化规律。固化黄土的剪应力与剪切位移关系曲线表现为硬化型,而黄土则呈现弱应变硬化现象,在较低含水率条件下呈脆性剪切破坏。 展开更多

关键词 固化黄土 SH固化剂 抗剪强度 含水率 干密度

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矿渣-白泥固化黄土的力学性能与微观机理 被引量：2

6

作者 薛志佳 罗江 +3 位作者 晏长根 张营 张英立 贾小龙 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期181-192,共12页

为探究矿渣与白泥固废材料应用于黄土路基加固的可行性,并解决传统石灰固化黄土强度较低以及生产污染大的问题,制备了矿渣-白泥胶凝材料,随后使用不同掺量(0%、5%、10%、15%)的矿渣-白泥胶凝材料对黄土进行固化,结合基本物理化学性质,... 为探究矿渣与白泥固废材料应用于黄土路基加固的可行性,并解决传统石灰固化黄土强度较低以及生产污染大的问题,制备了矿渣-白泥胶凝材料,随后使用不同掺量(0%、5%、10%、15%)的矿渣-白泥胶凝材料对黄土进行固化,结合基本物理化学性质,探究了固化黄土的无侧限抗压强度以及耐久性(干湿和冻融)的变化规律,并通过XRD、TG/DTG和SEM揭示了其微观机理。试验结果表明:矿渣-白泥胶凝材料中矿渣占比越高强度增长潜力越大,但矿渣占比超过70%时,会导致试样无法成型;适当增加其中的白泥占比,可以提高pH值以及早期强度,综合成本来看其最佳配比为60∶40;未浸水条件下,10%掺量时矿渣-白泥固化黄土28 d无侧限抗压强度为4.9 MPa,相比于石灰固化黄土提高2.2倍,水稳定系数提高0.45倍,满足路基填料强度要求;矿渣-白泥胶凝材料可以显著提高黄土的耐久性,10%与15%掺量时固化黄土经14次冻融后强度和质量变化均小于2%,固化黄土的强度随干湿循环次数先增加后降低,并且12次干湿循环后强度均高于28 d强度。微观测试表明:白泥能促进矿渣的水化作用,矿渣-白泥胶凝材料的主要水化产物为CSH等凝胶,CSH凝胶的胶结作用是固化黄土强度和耐久性提升的主要来源,而填充效果起到次要作用。 展开更多

关键词 路基工程 固化黄土 力学强度测试 矿渣-白泥 耐久性

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石膏碱激发地聚物固化黄土强度及机理 被引量：6

7

作者 吕擎峰 俞晶晶 +2 位作者 单小康 何俊峰 韩启亮 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期221-225,232,共6页

为探究石膏碱激发粉煤灰地聚物固化黄土的力学性能及其机理,确定最佳组分比,进行无侧限抗压强度试验、X射线衍射(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)分析.结果表明,固化黄土的强度随石膏掺量的增加而增大;石膏掺量质量分数为1.5%,熟石灰∶粉煤灰... 为探究石膏碱激发粉煤灰地聚物固化黄土的力学性能及其机理,确定最佳组分比,进行无侧限抗压强度试验、X射线衍射(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)分析.结果表明,固化黄土的强度随石膏掺量的增加而增大;石膏掺量质量分数为1.5%,熟石灰∶粉煤灰(质量比)=7∶14时,强度最大;XRD分析结果表明石膏碱激发地聚产物主要为水化硅酸钙和钙矾石,起到胶结土颗粒以及填充的作用;SEM分析进一步证明固化土体微观结构的完整性和连续性由于地聚物的生成得到提升,印证了强度规律及固化原理,为实际工程应用提供了参考. 展开更多

关键词 碱激发地聚物 固化黄土 石膏

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地聚物固化黄土力学性能及边坡稳定性研究 被引量：1

8

作者 唐先习 李昊杰 +1 位作者 李明泽 王之鲁 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期133-144,共12页

研究以中国西北地区近年来黄土路基滑坡为背景.通过击实试验和直剪试验,测得不同地聚物掺量下固化土的试验数据,并通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对钢渣-粉煤灰地聚物固化土进行微观结构分析,同时结合pF-Meter仪器测定不同地聚物掺... 研究以中国西北地区近年来黄土路基滑坡为背景.通过击实试验和直剪试验,测得不同地聚物掺量下固化土的试验数据,并通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对钢渣-粉煤灰地聚物固化土进行微观结构分析,同时结合pF-Meter仪器测定不同地聚物掺量下固化土的基质吸力与体积含水率.后基于强度折减法,将试验数据代入COMSOL Multiphysics中,通过饱和-非饱和理论的Richards方程,建立固化黄土路基边坡有限元模型.分析降雨前后路基层中地聚物掺入量和坡比对路基边坡的整体稳定性的影响.结果表明:当固化土中地聚物掺入量为25%时,内摩擦角为31.2°,内摩擦角增幅相比于重塑黄土提高了62.5%.随着地聚物掺入量的增加,黏聚力呈现出先升后降的趋势,当地聚物掺入量为20%时达到最高峰,为81.09 kPa,相比于重塑黄土提高了75.86%.路基边坡的稳定性随着地聚物掺入量的增加先上升后下降,随着坡比减小而上升.在特定条件下,边坡稳定性会随着降雨时间的延长而降低,随着降雨强度的增大而减小. 展开更多

关键词 地聚物 有限元法 边坡稳定性 滑坡 固化黄土

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干湿循环前后不同改性黄土的微观特性

9

作者 王佳 王飞 +2 位作者 李国玉 吴刚 侯鑫 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第23期10096-10104,共9页

黄土化学加固系利用素黄土与改良剂反应生成的物质胶结土粒和填充孔隙,从而达到改善土体工程地质特性的目的,得到广泛应用。通过X衍射、电镜扫描、压汞试验对比分析木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、硅酸钠、生石灰改性黄土和压实素黄土在... 黄土化学加固系利用素黄土与改良剂反应生成的物质胶结土粒和填充孔隙,从而达到改善土体工程地质特性的目的,得到广泛应用。通过X衍射、电镜扫描、压汞试验对比分析木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、硅酸钠、生石灰改性黄土和压实素黄土在矿物成分、微观特性和强度指标上的差异以探究不同固化黄土的改性机制,并进行不同改性黄土干湿循环试验,从微观孔隙特征和强度角度探究不同改性黄土的水稳性。试验结果表明:素黄土进行改性后其原有矿物成分之斜绿泥石和锌硅钠石消失,主要矿物成分石英和钠长石占比从70%增长至78%以上。添加剂致使土体微观结构显著变化,主要表现为孔隙含量的减小、孔隙分布的改变和土骨架颗粒连接方式的转变。面孔隙度和孔隙总体积的变化和无侧限抗压强度之间呈较好的负相关关系,表明添加剂在很大程度上是通过改变土体的孔隙度来影响土体强度特性的。经历10次干湿循环后,不同改性黄土孔隙累积体积降低、平均孔隙直径和孔隙分布发生改变,无侧限抗压强度降低,微观结构和宏观性质的改变均表明干湿作用对土体的弱化作用。干湿作用下硅酸钠和生石灰改性土强度劣化现象显著,木钠改性土试样表面完整性较差,木钙改性土试样完整性好且仍然保持较高强度,水稳性良好,表明木钙在运用于提高黄土力学性能和抗干湿循环方面具有明显的作用,具有广阔应用前景。 展开更多

关键词 干湿循环 固化黄土 微观特性 强度 电镜 压汞

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水泥硅微粉固化黄土的无侧限抗压强度试验研究 被引量：4

10

作者 瞿瑜 刘金辉 +1 位作者 周浩然 李宏波 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第23期287-291,共5页

以固原黄土高原地区某路基黄土为研究对象,采用水泥、硅微粉对黄土进行工程性能改良。利用掺量分别为2%、4%、6%的水泥和掺量分别为5%、10%、15%的硅微粉对黄土进行固化;并分别进行了龄期为7 d、28 d和90 d的无侧限抗压强度试验。试验... 以固原黄土高原地区某路基黄土为研究对象,采用水泥、硅微粉对黄土进行工程性能改良。利用掺量分别为2%、4%、6%的水泥和掺量分别为5%、10%、15%的硅微粉对黄土进行固化;并分别进行了龄期为7 d、28 d和90 d的无侧限抗压强度试验。试验结果表明:固化黄土的无侧限抗压强度随着水泥、硅微粉的掺量增加呈现先增加后减小的趋势,得出了4%水泥,10%硅微粉为固化黄土的最优配比;分析了水泥、硅微粉的掺量、养护龄期与固化黄土的无侧限抗压强度之间的影响关系,为利用水泥、硅微粉固化黄土提供了理论依据和借鉴。 展开更多

关键词 硅微粉 固化黄土 无侧限抗压强度 最优配比

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碱激发地聚物胶凝材料对黄土固化耐久性试验

11

作者 李福德 《粘接》 CAS 2024年第6期88-91,共4页

为实现煤矸石固废物的资源化利用,制备了一种煤矸石基碱激发地聚物胶凝材料,将其应用到黄土固化中,并进行了力学及耐久性能对比试验。结果表明,碱激发地聚物固化黄土抗压强度和劈裂强度均优于水泥固化黄土和石灰固化黄土,但其水稳性能... 为实现煤矸石固废物的资源化利用,制备了一种煤矸石基碱激发地聚物胶凝材料,将其应用到黄土固化中,并进行了力学及耐久性能对比试验。结果表明,碱激发地聚物固化黄土抗压强度和劈裂强度均优于水泥固化黄土和石灰固化黄土,但其水稳性能差于水泥固化黄土和石灰固化黄土;在干湿循环20次后,碱激发地聚物固化黄土、水泥固化黄土、石灰固化黄土的强度分别提升了5.9%、94.6%和205.6%,在水环境作用下,石灰和水泥固化黄土的强度增长速率更快;碱激发地聚物固化黄土的抗冻性优于水泥固化黄土和石灰固化黄土,25次冻融循环后强度损失仅为13.7%;碱激发地聚物水化反应速度快,固化黄土的早期强度发展快,小孔隙占比高,结构更加密实。 展开更多

关键词 煤矸石基碱激发地聚物 固化黄土 力学性能 耐久性能

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工业废渣复合固化黄土强度特性及影响因素研究 被引量：14

12

作者 张豫川 乔子秦 +2 位作者 高飞 朱克文 杨琴 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2019年第3期103-109,共7页

工业废渣配合水泥用于土体固化能有效增加土体强度,提高废渣利用率,具有明显的经济效益和环保效益。将粉煤灰-脱硫石膏-水泥三元凝胶体系运用于黄土固化,使用和NaOH作为活性激发剂形成复合黄土固化剂,通过正交试验以无侧限抗压强度为标... 工业废渣配合水泥用于土体固化能有效增加土体强度,提高废渣利用率,具有明显的经济效益和环保效益。将粉煤灰-脱硫石膏-水泥三元凝胶体系运用于黄土固化,使用和NaOH作为活性激发剂形成复合黄土固化剂,通过正交试验以无侧限抗压强度为标准判断固化剂各组分对强度的影响程度,并选取最优掺入比。使用最优掺入比研究了黄土含水率、水灰比和早强剂对复合固化黄土强度的影响,并与水泥黄土进行比较。结果表明:复合固化黄土中后期强度增长率高,90 d强度达到6.85 MPa,相当于20%水泥掺入比的水泥黄土90 d的强度;复合固化黄土的含水率在20%左右时各龄期强度最高。三乙醇胺和水玻璃可用作复合固化黄土早强剂。XRD衍射图谱和SEM微观结构印证了复合固化黄土固化原理和强度规律。 展开更多

关键词 粉煤灰 脱硫石膏 复合固化黄土 无侧限抗压强度 正交试验 XRD试验 SEM微观结构

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复合改性水玻璃固化黄土冻融特性试验研究 被引量：7

13

作者 吕擎峰 刘鹏飞 +1 位作者 吴朱敏 王生新 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第31期95-99,共5页

在我国季节温差变化较大的西北地区广泛分布着大量的黄土地层,强烈的冻融作用引起土体结构发生破坏,导致路基和边坡失稳;因此探求在冻融环境下新型岩土加固方式具有重大意义。研究了冻融循环条件下复合改性不同波美度水玻璃固化黄土的... 在我国季节温差变化较大的西北地区广泛分布着大量的黄土地层,强烈的冻融作用引起土体结构发生破坏,导致路基和边坡失稳;因此探求在冻融环境下新型岩土加固方式具有重大意义。研究了冻融循环条件下复合改性不同波美度水玻璃固化黄土的无侧限抗压强度、质量损失和微观结构等力学特性的变化。探讨了冻融循环对复合改性水玻璃固化黄土工程特性的影响。试验结果表明:复合改性水玻璃与未改性水玻璃固化黄土样的质量损失、强度损失与冻融循环次数存在一定相对值。冻融循环初期,冻融作用对复合改性水玻璃固化样强度有一定的补强作用;随着冻融循环次数的增多,强度随之减小;多次冻融循环后,试样微结构中部分骨架颗粒或晶体出现断裂,微结构出现损伤或破坏,固化样强度降低,甚至丧失。 展开更多

关键词 改性水玻璃 固化黄土 冻融特性 强度

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赤泥-矿渣基地聚物固化黄土冻融后力学特性研究

14

作者 郭强 张晓雷 +1 位作者 史晨曦 门杰 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第4期1482-1489,共8页

本文通过击实试验获得了不同赤泥掺量、水玻璃模数、水玻璃掺量条件下地聚物固化黄土的最大干密度和最佳含水率;基于最佳含水率结果制作试块并开展地聚物固化黄土冻融循环试验,测试了固化黄土试块的质量损失和无侧限抗压强度,分析了地... 本文通过击实试验获得了不同赤泥掺量、水玻璃模数、水玻璃掺量条件下地聚物固化黄土的最大干密度和最佳含水率;基于最佳含水率结果制作试块并开展地聚物固化黄土冻融循环试验,测试了固化黄土试块的质量损失和无侧限抗压强度,分析了地聚物组成对固化黄土试块抗冻性能的影响。结果表明:地聚物固化黄土试块的最大干密度均小于素黄土;掺入适量地聚物能够有效提升黄土的抗冻性能,且固化黄土的无侧限抗压强度均大于素黄土,最高可达0.7 MPa;随着赤泥掺量增大,固化黄土试块的无侧限抗压强度降低;随着冻融次数增加,固化黄土试块的无侧限抗压强度先减小后增加,最终趋于稳定。 展开更多

关键词 地聚物固化黄土 水玻璃 含水率 冻融循环 无侧限抗压强度

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