玄武岩纤维和水泥对湿陷性黄土力学性能改善的试验研究

来源 :内蒙古农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cz1502008
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湿陷性黄土是一种特殊性质的土,土质均匀、结构疏松、孔隙发育,在受水后结构会迅速破坏,产生较大下沉,强度迅速降低,会对建筑物带来很大的危害。在湿陷性黄土处理中,常使用水泥搅拌桩来加固由含水量较高的弱湿陷性黄土组成的软弱地基,此类方法在施工过程中无振动、不挤土、低噪音,在不良地基处理中广为应用。深层搅拌桩的固化材料主要为水泥,其加固机理是将水泥掺入黄土后,与黄土中的水分发生水解和水化反应,进而生成不溶于水的稳定的结晶化合物,使黄土具有一定的强度,从而达到地基承载力的要求。针对此方法,为确定内蒙地区湿陷性黄土最合适的水泥配比和附加掺料,提升实验区地基承载能力,以呼和浩特市和林格尔县周边地区的湿陷性黄土为研究对象,在湿陷性黄土中加入水泥进行抗压力学对比试验,通过强度分析和材料变形特性确定单掺水泥最优配比。在掺入水泥的基础上加入玄武岩纤维,由无侧限抗压试验确定水泥土中加入玄武岩纤维后力学性质是否会进一步得到,以及通过试验确定纤维最优配比,通过应力-应变曲线分析受力变形趋势,再由核磁共振试验和扫描电镜试验研究内部微观结构。综合以上实验探讨玄武岩纤维掺量和水泥掺量对水泥土抗压强度的提升效果和破坏形态内部的微观影响机制,实验结果表明:1.首先通过基本土工试验确定原状土的物理性质,通过室内浸水载荷试验明确湿陷性黄土湿陷性等级,素土中掺入不同质量配比的水泥,通过无侧限抗压试验和变形特点测定单掺水泥的最优配比为干料质量的15%和20%。2.在最优配比的水泥中掺入一定量的玄武岩纤维,无侧限抗压试验测得力学性能得到提高,由力学对比试验可知水泥掺量为20%,玄武岩纤维掺量为0.5%~0.8%时力学性能最好,进一步通过核磁共振试验和扫描电镜试验从微观角度验证玄武岩纤维和水泥最优的掺量。3.通过无侧限抗压试验应力-应变曲线和本构方程的分析,确定单掺水泥和双掺水泥、玄武岩纤维受压变形的特点。
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