干湿循环与硫酸盐侵蚀下水泥土静态与动态力学性能

来源 :安徽理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sweetmeimei
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
作为一种取材方便、经济合理的建筑材料,水泥土被广泛的应用于工程建设中。在实际工程中,受到气候条件和地质环境的影响,水泥土时常受到干湿循环、硫酸盐侵蚀等作用,导致其性能降低。论文进行了不同质量掺量玄武岩纤维(0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%)和粉煤灰(0、4%、8%、12%、16%、20%)的水泥土无侧限抗压强度试验,得出玄武岩纤维和粉煤灰的合适掺量;在此基础上进行不同干湿循环次数(3次、7次、14 次、28 次)和不同 Na2SO4溶液浓度(1.5g/L、4.5g/L、9.0g/L、18.0g/L)、不同侵蚀时间(3d、7d、14d、28d)水泥土试件的无侧限抗压强度试验和冲击动力学(SHPB)试验。主要研究内容与结果为:(1)分别对不同掺量的玄武岩纤维粉煤灰水泥土试件进行了无侧限抗压强度试验。研究结果表明,随着玄武岩纤维和粉煤灰掺量的增加,水泥土试件的无侧限抗压强度均呈现出先增后减的趋势。在水泥土中掺入适量的玄武岩纤维和粉煤灰能有效的改善其力学性能。当玄武岩纤维掺量为1.0%,粉煤灰掺量为12%时,水泥土试件的无侧限抗压强度达到最大值5.80MPa,相较于素水泥土试件提升了46.32%。(2)对玄武岩纤维粉煤灰水泥土试件进行了不同干湿循环次数(3次、7次、14次、28次)下的无侧限抗压强度试验,并测试了干湿循环前后水泥土试件的质量和波速。试验结果表明,随着干湿循环次数的增加,水泥土试件的质量损失率逐渐增加、相对波速逐渐减小、无侧限抗压强度呈现出先增后减的趋势。当干湿循环次数为7次时,水泥土试件无侧限抗压强度达到最大值6.35MPa。(3)对浸泡在清水和不同浓度(1.5g/L、4.5g/L、9.0g/L、18.0g/L)Na2SO4溶液中的水泥土试件进行不同侵蚀时间(3d、7d、14d、28d)的试验,探讨硫酸盐浓度和侵蚀时间对水泥土试件质量变化率、波速、应力-应变关系和无侧限抗压强度的影响。试验结果表明:随着硫酸盐浓度和侵蚀时间的增加,水泥土试件的质量变化率、相对波速、无侧限抗压强度均呈现出先增后减的趋势;当Na2SO4溶液浓度为9.0g/L、侵蚀时间为14d时,水泥土试件的无侧限抗压强度达到最大值8.49MPa。(4)采用SHPB试验系统,对不同干湿循环次数(3次、7次、14次、28次)下的水泥土试件进行冲击动力学试验。试验结果表明,随着干湿循环次数的增加,水泥土试件的动态抗压强度和吸收能均呈现出先增后减的趋势;当干湿循环次数为7次时,动态抗压强度和吸收能达到最大值14.97MPa和10.73J。(5)采用SHPB试验系统,对浸泡在清水和不同浓度(1.5g/L、4.5g/L、9.0g/L、18.0g/L)Na2SO4溶液中侵蚀3d、7d、14d、28d的水泥土试件进行冲击动力学试验,探讨了冲击荷载作用下,硫酸盐浓度和侵蚀时间对水泥土试件动态应力-应变关系、动态抗压强度和吸收能的影响。试验结果表明,随着硫酸盐浓度和侵蚀时间的增加,水泥土试件的动态抗压强度和吸收能均呈现出先增后减的趋势;当Na2SO4溶液浓度为9.0g/L、侵蚀时间为14d时,水泥土试件的动态抗压强度和吸收能达到最大值21.29MPa和16.53J。(6)对清水和不同浓度(4.5g/L、9.0g/L、18.0g/L)Na2SO4溶液侵蚀14d后的水泥土试件进行SEM试验和X射线衍射试验,并对其进行微观结构分析和和物相分析。试验结果表明,当Na2SO4溶液浓度在9.0g/L以下时,随着硫酸盐浓度的增加,水泥土试件内部的钙矾石、钠长石和钙长石等物质逐渐增加,试件内部孔隙逐渐减少,有利于其宏观力学强度的增加;当Na2SO4溶液浓度达到18.0g/L时,试件内部产生微裂缝,对其宏观力学强度产生不利的影响。图[40]表[16]参[74]
其他文献
近年来,随着城市化和工业化进程加快,城市生活垃圾增多、工业污废水不合理排放、化肥农药使用等,城市河道中汇入的重金属等污染物越来越多,使城市河道水体污染日益严重。本文以芜湖市三条典型城市河道(中央城河道、汇成河道和中山南路河道)为研究对象,测试了河道水体和沉积物中重金属含量、赋存形态及理化性质,并运用综合污染指数、水环境健康风险评价模型对芜湖三条城市河道水体进行评价,同时,采用地累积指数和潜在生态危
煤层顶底板突水不仅给煤炭开采造成了极大威胁,严重时更会造成巨大的经济利益损失以及人员伤亡。所以,评价顶底板突水危险性、预测矿井涌水量,对于预防矿井水害、提前采取预防措施具有十分重要的现实意义。本文以刘庄煤矿为对象,通过对地质与水文地质资料系统分析,采用基于AHP与GIS脆弱性指数方法对矿井11-2煤、1煤顶板和1煤底板突水危险性进行综合评价,同时,利用解析法和人工神经网络法对刘庄矿井的涌水量的预测
近几年来,城市化的进程不断加快,城市的发展对能源需求不断的增大,与此同时也出现了城市的发展和电力基础设施建设的矛盾,城市的发展需要更多的电力,但是城市的建设空间有限,传统方式的变电站难以输送到城市,利用城市的地下空间建设电力设备和能源基础设施来解决当前的矛盾是一种有效地途径。电缆井是电力系统中的重要一环,但目前存在井内信息检测不完善、系统报警不及时、通信干扰大、人员管理混乱等多个问题。研究电缆井管
在煤炭、石油化工等领域,由于生产环境易燃易爆气体较多,越来越多的用电设备被优先设计为本质安全型。这对供电电源提出了较高要求,供电电源的本质安全是整个系统本质安全的基础。本课题将在讨论提高本质安全开关电源输出功率方法的前提下,以结构简单、可实现多路输出的单端反激式变换器为基础,设计研制一款输出18V/1.5A的本质安全开关电源。该电源具有体积小、良好的输入输出隔离、多路输出等优点,适用于危险环境下的
大采高综放面沿空掘巷相较于一般巷道掘进来说,巷道承受压力大,围岩变形严重,且其矿压显现具有明显非对称性,研究大采高综放面沿空掘巷煤柱留设宽度问题和合理的支护方案及参数对于沿空掘巷围岩的稳定控制至关重要。本文以芦岭煤矿Ⅱ946综放面为研究背景,对大采高综放面沿空掘巷小煤柱留设宽度、矿压显现特征及沿空掘巷支护设计问题开展研究,主要研究结论如下:(1)分析掘巷受采空区动压影响的几个阶段,并建立了大采高沿
矿井突水问题长期影响着煤矿的安全生产,准确预计突水危险性对煤矿安全开采具有重要意义。在突水预测理论分析中很多情况下将模型概化为梁,如高承压水上采煤隔水底板突水危险性分析以及断层防水煤柱的留设等,目前众多学者一般采用浅梁理论进行研究,众所周知,浅梁是指高跨比小于0.2的梁,事实上隔水底板以及断层煤柱在很多情况下并不能满足浅梁要求,计算出的应力和变形具有较大误差。为此,针对深梁理论求解问题,论文结合前
桩基础是一种常见的基础形式,对于保证建构筑物的安全具有重要意义。桩基的质量检测是工程建设过程中一个至关重要的环节。目前,低应变反射波法已成为常见的桩基检测方法之一,但系统采用理论和FLAC3D数值模拟技术分析反射波曲线特征目前研究成果较少。为此,本文在一维弹性体波动方程的理论基础上,首先建立弹性桩-土体相互作用模型,推导出桩顶速度解析解表达式,研究了不同参数对桩顶速度时域曲线的影响规律,总结出反射
煤炭被称为工业的“粮食”,在我国经济腾飞中扮演了重要角色。随着经济的发展,煤炭的需求量也在日益增加。因此,需要对煤炭开采时容易发生的安全事故进行防范。矿井透水是煤炭开采过程中比较常见的现象,但是它带来的影响也不可小觑。煤炭开采的过程中,伴随着地层含水的不断涌入,矿井内积聚的水流会不断增加,如果不能及时排出的话,除了淹没损坏机电设备使企业遭受财产损失外,严重的话会直接淹没巷道,给井下的工作人员造成生
这些年来,伴随着井下挖掘机械的发展,矿井生产量也不断的提高,但井下生产中的粉尘也越来越多。粉尘作为煤矿井下生产过程中产生的灾害,一直威胁着井下作业人员的身心健康和煤矿井下的安全高效生产,粉尘治理日益成为防治工作的重点。目前大多的掘进巷道除尘设备的除尘效率远不能满足安全生产的需求。为了解决上述传统的除尘装置带来的一系列问题,本文首先对国内外综掘工作面的除尘技术进行了研究,对国内外除尘器的优缺点进行了
随着城市化进程的不断加快和工程技术的不断发展,现代地铁车站的施工环境越来越复杂,施工技术的体系结构也越来越复杂。软土深基坑施工技术作为地铁车站建设中广泛使用的土木工程基础技术,它在工程总体质量中起着重要作用,其施工效果直接影响到地铁站后期运营的整体稳定性。本文以南京地铁五号线南京西站站软土深基坑作为案例,经过详细的工程地质勘察,结合实际基坑开挖和支护体系的施工工艺,以FLAC3D软件为例对该软土深