高聚物固化钙质砂强度及变形特性试验研究
发布时间：2020-12-23 17:27
为了推动我国海洋事业的发展,逐步实现成为海洋强国的目标,南沙群岛海域的岛礁目前正在大量开展工程建设。在我国南海海域,钙质砂土分布十分广泛,若将其用作地基回填填料,可大幅度降低工程造价,减轻岛礁工程建设带来的严重经济负担,同时又能缩短工期,加快建设步伐。然而,通过比对钙质砂与其他陆源砂的工程特性,钙质砂具有颗粒易产生破碎、形态复杂、孔隙含量较多等不良工程特性。在实际施工作业时,将钙质砂直接用做填筑土体使用时,会严重影响地基的承载能力,造成诸如地基的承载能力不足及不均匀沉降等问题。因此探寻并验证一些钙质砂的改良方式具有一定的实际工程应用价值。近年来,非水反应性型聚合物,例如聚氨酯,具有重量轻,强度高,防水防渗性好,环保耐用等特点。目前此类聚合物在水利,道路等工程中已有较多应用。若能将其运用于钙质砂土回填工程,则有望改善钙质砂的不良工程特性,从而作为回填材料广泛应用于南海岛礁建设。考虑到钙质砂的力学工程特性及高聚物类胶凝材料的特点,故本文通过运用高聚物类材料对南海钙质砂进行改良处理,通过开展一系列固结压缩、大型三轴及扫描电镜试验,分析高聚物对钙质砂的改良机理和改良前后钙质砂的强度和变形特性变...
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
天然级配钙质砂试样颗分曲线
湖北工业大学硕士学位论文11速进程。当土样放于手中无明显潮湿感后，将其置于±60℃的烘箱内进行烘干处理；烘干取出后，置于干燥容器中并用保鲜膜密封，在常温中放置待其温度稳定后方可进行试验。表2.1天然级配钙质砂各粒径百分比粒径（mm）质量（g）百分比4～318018%3～224024%2～119019%1～0.517017%0.5～0.2514014%0.25以下808%合计1000100%图2.1天然级配钙质砂试样颗分曲线图2.2各粒径区间钙质砂土颗粒
湖北工业大学硕士学位论文13对于1mm以下粒组百分含量均表现为增大，这主要是由于在压力的作用下，较粗颗粒先发生破碎为细颗粒，导致细颗粒的百分含量上升。随着压力的持续增长，细颗粒也发生了一定的颗粒破碎，但相对于粗颗粒而言，破碎现象较弱。表2.2试验前后天然级配钙质砂试样的粒径分布压力p（kPa）试样状态粒径分布（g）4-3(mm)3-2(mm)2-1(mm)1-0.5(mm)0.5-0.25(mm)0.25(mm)以下100压缩前16.2121.6117.0615.2812.597.22压缩后15.4221.0617.4915.6512.947.36200压缩前16.2021.6017.0515.3212.577.20压缩后15.4921.0316.8916.1813.057.34400压缩前16.1921.6317.0615.3212.597.21压缩后15.1321.0017.1116.2813.087.36800压缩前16.2021.6117.0615.3212.597.22压缩后14.8020.9817.4116.3313.067.421600压缩前16.2221.6217.0715.3212.587.23压缩后14.4920.8617.3416.8313.077.46图2.3天然级配钙质砂粒组间质量增量变化图2.3基于Hardin相对破碎率Br对钙质砂颗粒破碎的评价2.3.1Hardin破碎势模型Hardin[81]通过对影响土体产生颗粒破碎的相关因素进行分析，结合土体试验前后的颗粒分布曲线，定义了关于破碎势的相关概念。Hardin指出当土体颗粒≤
【参考文献】：
期刊论文
[1]钙质砂的SHPB实验技术及其动态力学性能[J]. 吕亚茹,王明洋,魏久淇,廖斌. 爆炸与冲击. 2018(06)
[2]颗粒级配与形状对钙质砂渗透性的影响[J]. 任玉宾,王胤,杨庆. 岩土力学. 2018(02)
[3]钙质岛礁沉降变形过程分析[J]. 兰恒星,赵晓霞,伍宇明,李郎平,苏奋振. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2017(10)
[4]钙质砂的渗透特性及其影响因素探讨[J]. 胡明鉴,蒋航海,朱长歧,翁贻令,阮洋,陈伟俊. 岩土力学. 2017(10)
[5]珊瑚砂物理力学性质调研及试验研究[J]. 姜松,李建双. 中国港湾建设. 2017(07)
[6]珊瑚砂工程处理研究进展[J]. 李捷,方祥位,张伟,申春妮. 水利与建筑工程学报. 2017(02)
[7]钙质砂莫尔-库仑强度特性三轴试验测试[J]. 钱炜,张早辉. 土工基础. 2017(02)
[8]聚氨酯高聚物与钢筋粘结强度试验研究[J]. 刘恒,石明生,王复明. 地下空间与工程学报. 2016(05)
[9]钙质砂的干密度特征及其试验方法研究[J]. 王新志,王星,翁贻令,吕士展,阎钶,朱长歧. 岩土力学. 2016(S2)
[10]钙质土的剪切特性试验研究[J]. 马林. 岩土力学. 2016(S1)
博士论文
[1]饱和钙质砂爆炸响应动力特性研究[D]. 徐学勇.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2009
[2]三轴条件下钙质砂颗粒破碎力学性质与本构模型研究[D]. 胡波.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2008
[3]复杂应力条件下饱和钙质砂动力特性的试验研究[D]. 虞海珍.华中科技大学 2006
[4]波浪荷载作用下饱和钙质砂动力特性的试验研究[D]. 李建国.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2005
[5]钙质砂基本力学性质及颗粒破碎影响研究[D]. 张家铭.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2004
硕士论文
[1]南海钙质砂渗透特性试验研究[D]. 任玉宾.大连理工大学 2016
[2]击实条件下颗粒级配对钙质砂的力学特性影响研究[D]. 姜璐.吉林大学 2016
[3]钙质砂宏细观力学特性试验及离散元模拟[D]. 汪轶群.浙江大学 2016
[4]冲击荷载及大荷载作用下钙质砂颗粒破碎特性研究[D]. 朱晓亮.吉林大学 2015
[5]南海钙质砂破碎力学特性研究[D]. 蒋礼.成都理工大学 2014
[6]钙质砂微结构特征与力学特性的耦合关系研究[D]. 汪正金.吉林大学 2014
[7]钙质岩土工程性状研究[D]. 白晓宇.青岛理工大学 2010
[8]改性聚氨酯材料的制备及性能研究[D]. 彭磊.武汉工程大学 2010
[9]高聚物注浆材料工程特性的试验研究[D]. 刘志远.郑州大学 2007
[10]钙质砂的内孔隙研究[D]. 陈海洋.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2005
本文编号：2934072
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
天然级配钙质砂试样颗分曲线
湖北工业大学硕士学位论文11速进程。当土样放于手中无明显潮湿感后，将其置于±60℃的烘箱内进行烘干处理；烘干取出后，置于干燥容器中并用保鲜膜密封，在常温中放置待其温度稳定后方可进行试验。表2.1天然级配钙质砂各粒径百分比粒径（mm）质量（g）百分比4～318018%3～224024%2～119019%1～0.517017%0.5～0.2514014%0.25以下808%合计1000100%图2.1天然级配钙质砂试样颗分曲线图2.2各粒径区间钙质砂土颗粒
湖北工业大学硕士学位论文13对于1mm以下粒组百分含量均表现为增大，这主要是由于在压力的作用下，较粗颗粒先发生破碎为细颗粒，导致细颗粒的百分含量上升。随着压力的持续增长，细颗粒也发生了一定的颗粒破碎，但相对于粗颗粒而言，破碎现象较弱。表2.2试验前后天然级配钙质砂试样的粒径分布压力p（kPa）试样状态粒径分布（g）4-3(mm)3-2(mm)2-1(mm)1-0.5(mm)0.5-0.25(mm)0.25(mm)以下100压缩前16.2121.6117.0615.2812.597.22压缩后15.4221.0617.4915.6512.947.36200压缩前16.2021.6017.0515.3212.577.20压缩后15.4921.0316.8916.1813.057.34400压缩前16.1921.6317.0615.3212.597.21压缩后15.1321.0017.1116.2813.087.36800压缩前16.2021.6117.0615.3212.597.22压缩后14.8020.9817.4116.3313.067.421600压缩前16.2221.6217.0715.3212.587.23压缩后14.4920.8617.3416.8313.077.46图2.3天然级配钙质砂粒组间质量增量变化图2.3基于Hardin相对破碎率Br对钙质砂颗粒破碎的评价2.3.1Hardin破碎势模型Hardin[81]通过对影响土体产生颗粒破碎的相关因素进行分析，结合土体试验前后的颗粒分布曲线，定义了关于破碎势的相关概念。Hardin指出当土体颗粒≤
【参考文献】：
期刊论文
[1]钙质砂的SHPB实验技术及其动态力学性能[J]. 吕亚茹,王明洋,魏久淇,廖斌. 爆炸与冲击. 2018(06)
[2]颗粒级配与形状对钙质砂渗透性的影响[J]. 任玉宾,王胤,杨庆. 岩土力学. 2018(02)
[3]钙质岛礁沉降变形过程分析[J]. 兰恒星,赵晓霞,伍宇明,李郎平,苏奋振. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2017(10)
[4]钙质砂的渗透特性及其影响因素探讨[J]. 胡明鉴,蒋航海,朱长歧,翁贻令,阮洋,陈伟俊. 岩土力学. 2017(10)
[5]珊瑚砂物理力学性质调研及试验研究[J]. 姜松,李建双. 中国港湾建设. 2017(07)
[6]珊瑚砂工程处理研究进展[J]. 李捷,方祥位,张伟,申春妮. 水利与建筑工程学报. 2017(02)
[7]钙质砂莫尔-库仑强度特性三轴试验测试[J]. 钱炜,张早辉. 土工基础. 2017(02)
[8]聚氨酯高聚物与钢筋粘结强度试验研究[J]. 刘恒,石明生,王复明. 地下空间与工程学报. 2016(05)
[9]钙质砂的干密度特征及其试验方法研究[J]. 王新志,王星,翁贻令,吕士展,阎钶,朱长歧. 岩土力学. 2016(S2)
[10]钙质土的剪切特性试验研究[J]. 马林. 岩土力学. 2016(S1)
博士论文
[1]饱和钙质砂爆炸响应动力特性研究[D]. 徐学勇.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2009
[2]三轴条件下钙质砂颗粒破碎力学性质与本构模型研究[D]. 胡波.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2008
[3]复杂应力条件下饱和钙质砂动力特性的试验研究[D]. 虞海珍.华中科技大学 2006
[4]波浪荷载作用下饱和钙质砂动力特性的试验研究[D]. 李建国.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2005
[5]钙质砂基本力学性质及颗粒破碎影响研究[D]. 张家铭.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2004
硕士论文
[1]南海钙质砂渗透特性试验研究[D]. 任玉宾.大连理工大学 2016
[2]击实条件下颗粒级配对钙质砂的力学特性影响研究[D]. 姜璐.吉林大学 2016
[3]钙质砂宏细观力学特性试验及离散元模拟[D]. 汪轶群.浙江大学 2016
[4]冲击荷载及大荷载作用下钙质砂颗粒破碎特性研究[D]. 朱晓亮.吉林大学 2015
[5]南海钙质砂破碎力学特性研究[D]. 蒋礼.成都理工大学 2014
[6]钙质砂微结构特征与力学特性的耦合关系研究[D]. 汪正金.吉林大学 2014
[7]钙质岩土工程性状研究[D]. 白晓宇.青岛理工大学 2010
[8]改性聚氨酯材料的制备及性能研究[D]. 彭磊.武汉工程大学 2010
[9]高聚物注浆材料工程特性的试验研究[D]. 刘志远.郑州大学 2007
[10]钙质砂的内孔隙研究[D]. 陈海洋.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2005
本文编号：2934072
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