高矿化度地基土加固新材料试验研究

发布时间：2018-03-30 13:14

本文选题：高矿化度地基土　切入点：加固新材料　出处：《成都理工大学》2015年硕士论文

【摘要】：高矿化度地基土即路基修筑中含盐量较高的土类,该类土的易溶盐含量大于0.3%,并具有溶陷盐胀、腐蚀等工程特性,工程上又将该类土称作盐渍土。盐渍土作为一种特殊土,具有独特的物理力学及工程特性,公路修建中易产生盐胀、溶陷、腐蚀等路基路面病害,甚至引起路面波浪、鼓包、开裂等破坏。随着我国中西部的建设与发展,盐渍区修建铁路、公路所面临的问题越加突出,冻胀与湿陷、路面盐胀、翻浆等病害大量出现在了天津滨海区高速公路、南疆G314线铁路等工程中,对道路的稳定性和耐久性造成了严重的影响。为了克服盐渍土地区水泥加固膨胀变形的缺点,解决其强度和稳定性能较低的问题,采用复合手段对盐渍土进行综合加固,在水泥中掺入适当外掺剂来抑制盐渍土加固的膨胀变形,并达到强度提高、稳定性和耐久性能增强,同时经济适用、技术可行的要求。本论文的研究正是基于上述目的,根据盐渍土水泥加固机理,在3种可用外掺剂中筛选出最佳外掺剂,并通过正交试验确定配比模型,通过室内试验测定抗盐胀固化剂的耐久性和稳定性,并通过高科技设备对加固土内部反应进行定性分析,研究内容及所获成果如下:1)通过资料的查阅和收集,分析概况以硫酸盐渍土为主的高矿化度地基土地区地基填料盐胀的机理:土中Na2SO4与水泥中Ca(OH)2发生反应生成的钙矾石和钙硅石在膨胀过程中降低路基强度。2)抗盐胀固化剂是外掺剂和传统水泥材料的复合体,采用单因素变量法,对加固土的膨胀率、无侧限抗压强度和抗折强度进行测定,通过3种不同外掺剂的试验结果对比,得出对硫酸盐渍土水泥加固中的盐胀抑制和强度增长作用最强的外掺剂。3)针对不同含盐量的盐渍土加固,为了得到最有效的抗盐胀固化剂配比,通过正交试验和MATLAB回归分析,得出土中含盐量、土中含水率、水泥掺量和外掺剂等4个加固土加固效果主要影响因素与体积膨胀率、无侧限抗压强度和抗折强度间的回归模型,在实际运用中,可根据现场盐渍土的含水率和含盐量以及设计水泥掺量值,在盐胀率、无侧限抗压强度和抗折强度达到要求的前提下确定外掺剂的最佳掺量。4)针对路基加固土的耐久性能要求,对抗盐胀固化剂加固盐渍土进行了水稳定性、抗盐溶液稳定性、抗干湿循环稳定性和抗冻融稳定性等试验,通过与纯水泥加固土试样结果对比可得:抗盐胀固化剂加固土的稳定性较高,更能满足实际工程的要求,可运用于一般内陆地区或沿海地区,对于温度变化较大的地区,该材料仍具有一定的局限性。5)水化放热性能试验和XRD定性分析结果显示,添加抗盐胀固化剂的试样,其水化热峰值提前的同时,水化热峰值温度变化较大,对加固土其早强作用。XRD定性变化表明,抗盐胀固化剂的掺入使加固土水化过程得到加速、体积膨胀得到抑制的同时强度得到增长。6)通过对新疆吐鲁番某三级公路的地基土室内试验结果分析,可发现该固化剂对盐渍土的加固效果较为显著,在抑制变形的同时强度得到较大增长。
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【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U414

【参考文献】