人工胶结砂胶结机理及其力学特性试验研究

发布时间：2019-07-26 15:34

【摘要】：天然胶结可能发生在各种地质运动过程中,同时也是土壤颗粒之间化学键联结的结果。砂土的胶结剂往往是硅酸盐、二氧化硅、氧化铁、碳酸钙等材料。天然胶结材料具有可变的密度和不同程度的胶结作用等特点,特别对于胶结砂而言,这些特点表现得更加突出。由于土样的多样性和在自然界中取样困难等因素的影响,研究者难以准确地研究自然胶结材料的基本性能。为了解决这些困难,人工胶结砂已运用到许多研究领域中,而通过在砂土里面添加胶凝材料水泥形成的人工胶结砂应用较广。人工胶结砂力学特性试验研究,不仅对于砂土地基处理可以取得良好的技术经济效果,而且对人工胶结砂的研究有重大的理论与实践意义。本文选用成分单一的标准砂和应用较广的胶凝材料水泥熟料制作人工胶结砂样,并在恒温恒湿的环境中进行养护;通过无侧限抗压强度试验和三轴固结排水试验,对人工胶结砂力学特性进行了相关的研究;通过对三轴固结排水应力-应变曲线分析,研究了应力-应变归一化问题;通过微观试验探讨了人工胶结砂胶结机理和胶结砂样胶结前后微观形态的变化。主要研究内容和成果为:(1)在不同水泥熟料掺入比、不同养护时间条件下,进行人工胶结砂无侧限抗压强度试验,分析了胶结砂样强度变化规律和破坏形式,提出了考虑水泥熟料的掺入比C_V及养护时间t影响的胶结砂样的无侧限抗压强度公式,并通过部分研究者的试验数据验证了公式的实用性。(2)对养护28d的胶结砂样在不同的水泥熟料掺入比和不同围压下进行三轴固结排水试验,对应力-应变曲线以及强度指标进行分析,得到不同水泥熟料掺入比下围压强度指标之间的关系。(3)在三轴固结排水条件下,应用Konder应力-应变双曲线模型,利用主应力差渐近线作为归一化因子,探讨人工胶结砂应力差-应变曲线关系。(4)对人工胶结砂水泥水化和硬化过程机理分析以及微观试验的研究,分析胶结砂样不同水泥掺入比下和不同养护时间下微观形态的变化,结合力学试验规律分析了人工胶结砂胶结机理。
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU41

【参考文献】

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本文编号：2519637