关于桂林某工地问题桩的室内试验探讨.doc 全文免费在线阅读

  本文关键词：室内试验，，由笔耕文化传播整理发布。

文档介绍：
关于桂林某工地问题桩的室内试验探讨摘要:桂林某工地的问题桩出现在化粪池附近,原因是由于人类的工程活动改变了土的地质条件,造成红粘土含有有机质,影响了水泥桩的强度。因此,有必要对水泥与有机质红粘土在深层搅拌时生成的水泥土的强度进行研究。本文通过室内试验,探讨了养护时间和养护环境对有机质水泥土强度指标的影响。试验研究表明,有机质红粘土和水泥搅拌生成的水泥土,在湿养条件下其强度会随着龄期而增长,前期增长速度快,而后期增长幅度则会减慢;另外不同的养护条件也会对有机质水泥土的强度产生影响,自然养护条件下水泥土的抗剪强度和抗压强度比湿养和水养条件下的普遍要高。关键词:水泥土强度养护条件龄期 1引言桂林某工地的水泥搅拌桩在进行抽桩检测时,发现呈带状分布的“问题桩”出现。对现场进行调查,发现出现问题的桩是在化粪池处。而近年来,水泥搅拌法被广泛的运用在解决地基不均匀沉降方面,因为其具有良好的经济效益。但是该问题桩的出现,则表明一些因素会对水泥土的强度产生影响。[1]分析其原因, 一方面是因为桂林地区大部分是红粘土,其工程性质复杂,人们对其性质研究不够。该桩是出现在化粪池附近,从另一方面说明了人类对垃圾的随意排放,造成了土含有有机质。用水泥搅拌法处理该地区的时候,并没有注意到土是否被有机质污染,从而导致了问题的出现。根据研究表明红粘土地基受到有机质废弃物污染后,一旦其含量达到 5% 左右,就会使红粘土的物理力学性质发生重大改变,而根据该材料搅拌生成的水泥土其性质也会受到很大的影响。所以,本试验将红粘土、有机质、水泥按一定比例制作水泥土试样,并通过对制作的水泥土试样进行一系列试验,探讨了有机质水泥土的影响因素。 2 试验材料和试验过程 2.1 试验材料[2] 试验的材料主要是有机质、水泥和红粘土。其中红粘土取自于桂林市近郊, 颜色为棕红、褐红、褐黄等色,含有少量铁锰结核。有机质选用的是江西萍乡生产的腐植酸钠,通过对土壤中有机质成分的分析,腐殖酸对土的物理力学性质影响最大。固化剂为桂林海螺牌普通硅酸盐水泥,标号为 425# ,实践证明其加固的效果比较好。另外为了提高水泥土的强度,选用了石膏、三乙醇***、***化钠作为外加剂,并按照石膏 2+ 三乙醇*** 0.05+ ***化钠 0.5 (以水泥质量的% 计)的比例配制。 2.2 试验过程[3] ( 1) 将取来的红粘土放入烘箱,把控制温度在 105 ~ 110 ℃,烘干的时间不少于 8 个小时,再把烘干后的土样捣碎,经过 2mm 筛,将筛下的的土装入容器内,密封以备用。[4] (2) 制作三轴试样( d=39.1mm , h=80mm ) 和立方体试样( 70.7mm × 70.7mm × 70.7mm )一共 60组,都是按水泥 15% ,含水率 35% ,有机质 5% ,水灰比 0.5 的比例制成。其中 20个三轴试样和 15个立方体试样没有添加外加剂,并在湿养的条件下养护 7d、14d 、28d 、60d 。另外 25 个三轴试样,放在湿养、水养和自然养护这三种不同的养护环境下养护,在水养和自然养护条件下养护的试样添加了外加剂。(3)进行三轴试验时,所设定的围压为 0.1Mpa 、 0.2Mpa 、 0.3Mpa ,设定的剪切应变速率为每分钟应变 0.8% ,在试验机前按下启动键即开始剪切。当百分表读数出现峰值或剪切轴向变形达到 12%~15% 时,剪切结束;而在进行无侧限压缩试验时设置的加荷速度为 1mm/min ,当试样出现峰值后,再继续剪切达到轴向变形的 3%~5% ,即可停止试验。[5] 3 试验结果分析从养护环境对水泥土强度指标的影响、抗剪强度随龄期的变化、圆柱体抗压强度与立方体抗压强度对比等方面,对水泥土的影响因素进行分析。 3.1 养护条件与有机质水泥土强度的关系将25个试样分别放在水养、湿养和自然养护条件下养护 24h 后进行三轴试验和圆柱体抗压强度试验。试验结果如下: ( 1)养护条件对粘聚力的影响见图 1。(2)养护条件对内摩擦角的影响见图 2。(3)养护条件对圆柱体抗压强度的影响见图 3。养护条件—抗剪强度 050 100 150 200 250 300 350 自然养护水中养护湿养粘聚力(Kpa) 无外加剂有外加剂图1 养护条件与有机质水泥土粘聚力关系拟合曲线养护条件—抗剪强度 0 5 10 15 20 25 自然养护水中养护湿养内摩擦角(o) 无外加剂有外加剂图2 养护条件与有机质水泥土内摩擦角关系拟合曲线养护条件—圆柱体抗压强度 0 200 400 600 800 1000 自然养护水中养护湿养抗压强度(Kpa) 无外加剂有外加剂图3 养护条件与圆柱体抗压强度关系拟合曲线从图 1、图2、图3可以看出在不同的养护条件下,水泥土的强度指标和抗压强度有以下特点: ( 1)有机质水泥土的粘聚力存在比较明显的差异。自然养护条件下粘聚力强度最大,是其它养护条件下粘聚力的 1.7~2.2 倍。湿养条件下的粘聚力与水中养护的差不多。此外,添加外加剂的水泥土粘聚力比没有加外加剂的水泥土粘聚力要大。(2)有机质水泥土的内摩擦角之间的差异并不大。添加外加剂的有机质水泥土内摩擦角虽然比没添加外加剂的要大,但提高的不多。(3)圆柱体抗压强度有较明显的差异。在自然养护条件下的圆柱体抗压强度最大,是其它养护条件下强度的 1.8~2.3 倍。湿养条件下圆柱体抗压强度比水中养护的强度要大些,但是差值也不大。此外,添加外加剂后圆柱体抗压强度普遍比没有添加外加剂的强度要大。 3.2 龄期与水泥土强度的关系将20组三轴试样湿养条件下养护 7d、14d 、28d 、60d 后进行三轴试验,试验结果如下: 养护时间—抗剪强度 0 50 100 150 200 250 300 350 0 20 40 60 80 养护时间(d) 粘聚力(Kpa) = 0.9983 R y = (-173.7335+312.9937x)/(1.1097+x) 图4 养护时间与有机质水泥土粘聚力关系拟合曲线养护时间—压缩系数 0.07 0.075 0.08 0.085 020406080 养护时间(d) 压缩系数(Mpa -1) = 0.9964 R y = (1.1489+0.0674x)/(12.269+x) 图5 养护时间与有机质水泥土压缩系数关系拟合曲线从图 4和图 5 可以看出随着龄期的增长,有机质水泥土的粘聚力和压缩系数有以下特点: (1)有机质水泥土的抗剪强度总趋势是在不断增长的。粘聚力在 2~7 天内强度增长的幅度最快, 7~14 天的时候强度增长的幅度有所减慢,接下来在 14~2 8 天时粘聚力的增长就更慢了,而从 28 天以后强度增长的幅度则趋近于一条水平线。( 2 )机质水泥土的压缩系数因为龄期的增长在不断减小。其压缩系数在 28天前降低的幅度较快, 28天之后减小的幅度变的缓慢。 3.3 圆柱体抗压强度与无侧限抗压强度的比较在用三轴试验研究龄期对水泥土强度指标的影响后,还对试样进行了抗压强度试验,试样结果如下: 养护时间—抗压强度

12>

  本文关键词：室内试验，由笔耕文化传播整理发布。