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采用固体硅酸钠激发的一步法地质聚合物在软土固化中的适用性研究
被引量:
4
1
作者
郑溢雯
吴俊
+2 位作者
杨爱武
李博
顾珑
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期2072-2084,共13页
为解决水泥固化软土早期强度不足及制备水泥时高污染、高能耗及高成本等问题,采用固体硅酸钠(Na_(2)O·SiO_(2),简称NS)激发双先驱剂(粉煤灰(fly ash),简称FA)和磨细高炉矿渣(ground granulated blast furnace slag,简称GGBFS)制备...
为解决水泥固化软土早期强度不足及制备水泥时高污染、高能耗及高成本等问题,采用固体硅酸钠(Na_(2)O·SiO_(2),简称NS)激发双先驱剂(粉煤灰(fly ash),简称FA)和磨细高炉矿渣(ground granulated blast furnace slag,简称GGBFS)制备一步法地质聚合物浆料(one-partgeopolymer,简称OPG)。研究FA掺量、NS摩尔数、碱激发剂浓度、水灰比等因素对地质聚合物浆料物理及力学性能的影响规律。在此基础上,开展优化配比试验,确定可作为土壤固化剂的地质聚合物最优配比。然后,将综合指标最优的地质聚合物配比用以固化软土。进一步研究双先驱剂中FA/GGBFS质量比和养护龄期对固化软土无侧限抗压强度(unconfined compressive strength,简称UCS)、孔隙率和孔径分布的影响。通过压汞法(mercury intrusion porosimetry,简称MIP)和扫描电子显微镜-能谱仪(scanning electron microscope-energy dispersive spectrometer,简称SEM-EDS)对试验进行微观分析,揭示其固化机制。研究结果表明:固体NS激发下的一步法地质聚合物能有效加固软土,其生成的水化凝胶物(N-A-S-H、C-A-H、C-S-H和C-A-S-H)能有效黏结土颗粒,从而促进形成致密固化土骨架。FA/GGBFS为0.1、水灰比为0.8、NS摩尔数为1.0、碱激发剂浓度为3 mol/L是固体硅酸钠激发的一步法地质聚合物固化软土的最佳配比,其固化软土的28 d无侧限抗压强度可达4.4 MPa,且具有良好的工作性。本研究扩展固体硅酸钠激发的一步法地质聚合物在深层搅拌技术中的应用,为软土地基的加固处理提供理论基础指导。
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关键词
固体
硅酸钠
一步法地质聚合物
微观分析
无侧
限
抗压强度
固化机制
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职称材料
碱液加固黄土体的工程性质研究
被引量:
7
2
作者
金鑫
王铁行
+1 位作者
于康康
罗扬
《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》
CSCD
北大核心
2016年第3期383-387,416,共6页
考虑NaOH掺量、黄土塑性指数、土样干密度、养护温度等因素,基于碱液加固黄土试验研究,揭示出:加固体强度随NaOH掺量的增加而增大,但当NaOH平均掺量超过3%时,强度增长不明显.土样塑性指数和干密度的增大,使加固体强度增大.加固体强度随...
考虑NaOH掺量、黄土塑性指数、土样干密度、养护温度等因素,基于碱液加固黄土试验研究,揭示出:加固体强度随NaOH掺量的增加而增大,但当NaOH平均掺量超过3%时,强度增长不明显.土样塑性指数和干密度的增大,使加固体强度增大.加固体强度随养护温度的升高总体呈增大趋势,当养护温度由60℃升至80℃时,强度提高幅度显著.综合对比上述因素对加固体强度的影响得出NaOH掺量和养护温度使其强度增长最为显著.通过水稳性及冻融试验,发现CaCl_2的加入有助于提高加固体的水稳性,NaOH掺量的提高能削弱冻融作用对加固体的劣化.通过现场自渗注浆试验,得出单孔自渗注浆量与注浆时间的关系式并初步确定了碱液自渗加固的影响范围.
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关键词
黄土
碱液
加固体无侧限抗压强度
水稳性及冻融试验
自渗注浆
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职称材料
冻结二灰固化碳酸盐渍土及损伤模型研究
被引量:
2
3
作者
李治斌
刘利骄
+2 位作者
黄帅
丁琳
柳艳杰
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2024年第7期118-125,共8页
在寒区工程中,盐-冻耦合效应往往会放大盐渍土体的强度损失。因此,考虑探究冻结作用下二灰固化碳酸盐渍土抗压性能的变化规律,以固化剂掺量、温度和加载速率作为影响因素,对二灰固化盐渍土进行了无侧限抗压试验,并提出一种考虑温度和加...
在寒区工程中,盐-冻耦合效应往往会放大盐渍土体的强度损失。因此,考虑探究冻结作用下二灰固化碳酸盐渍土抗压性能的变化规律,以固化剂掺量、温度和加载速率作为影响因素,对二灰固化盐渍土进行了无侧限抗压试验,并提出一种考虑温度和加载速率的二灰固化盐渍土损伤本构模型。结果表明:石灰和粉煤灰能明显提高碳酸盐渍土的抗压强度,且使得改良土的应力-应变曲线由应变弱软化变为应变明显软化,当掺入3%石灰和12%粉煤灰时对碳酸盐渍土的固化效果最显著;温度和加载速率显著影响二灰固化土的抗压强度和弹性模量,三者之间关系可用非线性函数表达;二灰固化土抗压强度的影响因素按照重要性排序为温度>固化剂掺量>加载速率,且温度对改良土的影响远大于固化剂掺量和加载速率;所构建的二灰固化土损伤模型能较好地反映土体的应力应变关系和损伤变量的变化趋势。
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关键词
冻结盐渍土
二灰改良
无侧
限
抗压强度
加
载速率
损伤本构模型
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职称材料
单轴压缩固化泥炭土的弹塑性损伤模型试验研究
4
作者
申林方
何仕娟
+1 位作者
王志良
陈玉龙
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2022年第1期174-181,共8页
为了研究固化泥炭土的力学性能,将机制砂作为填充材料,水泥和磷石膏作为胶结材料,针对昆明泥炭土开展了一系列固化试验。根据固化土体的无侧限抗压强度试验和单轴循环加-卸载试验,讨论了泥炭土在不同水泥掺量和磷石膏掺量下的固化效果...
为了研究固化泥炭土的力学性能,将机制砂作为填充材料,水泥和磷石膏作为胶结材料,针对昆明泥炭土开展了一系列固化试验。根据固化土体的无侧限抗压强度试验和单轴循环加-卸载试验,讨论了泥炭土在不同水泥掺量和磷石膏掺量下的固化效果。基于损伤理论和应变等效性假设,建立了单轴压缩状态下固化泥炭土的弹塑性损伤模型。研究结果表明:固化泥炭土抗压强度随水泥掺量的增加而增大,同时随着磷石膏掺量的增加,强度增长速率表现为先增大后减小的趋势。固化泥炭土的应力-应变滞回曲线呈下部不闭合的新月形,且在塑性开始和接近破坏阶段不闭合区域面积较大,说明这两个阶段产生较大的能量损耗。最后,考虑水泥掺量和磷石膏掺量的影响,根据试验结果采用曲线拟合的方法,得到了固化泥炭土弹塑性损伤本构模型的各项参数。
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关键词
泥炭土
单轴压缩
固化试验
无侧
限
抗压强度
循环
加
-卸载试验
损伤模型
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职称材料
流态固化土用无熟料胶凝材料的性能研究
被引量:
20
5
作者
周永祥
刘倩
+2 位作者
王祖琦
郝彤
冷发光
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2022年第10期3548-3555,共8页
流态固化土是近年来为提高市政、建筑工程狭窄空间回填质量而发展的一种新材料。本文采用钢渣粉、CFB脱硫灰、稻壳灰等多种低品质固废作为无熟料胶凝材料制备流态固化土,并对流态固化土的无侧限抗压强度、干燥收缩性能、重金属浸出性能...
流态固化土是近年来为提高市政、建筑工程狭窄空间回填质量而发展的一种新材料。本文采用钢渣粉、CFB脱硫灰、稻壳灰等多种低品质固废作为无熟料胶凝材料制备流态固化土,并对流态固化土的无侧限抗压强度、干燥收缩性能、重金属浸出性能、微观结构等开展相关试验。研究表明:采用无熟料胶凝材料制备的流态固化土,其拌合物流动扩展度和无侧限抗压强度可满足一般填筑工程的要求,硬化体的干燥收缩值明显低于同掺量的水泥固化土,且无重金属浸出毒性超标的风险;在多种固废协同作用下,土颗粒聚集成团,孔隙明显减小,絮状的凝胶与针棒状的钙矾石晶体相互交织,附着在土颗粒表面,联结土颗粒,使得固化土的强度显著提高。
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关键词
流态固化土
固体
废弃物
无侧
限
抗压强度
微观结构
干燥收缩
重金属浸出
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职称材料
题名
采用固体硅酸钠激发的一步法地质聚合物在软土固化中的适用性研究
被引量:
4
1
作者
郑溢雯
吴俊
杨爱武
李博
顾珑
机构
上海工程技术大学城市轨道交通学院
上海师范大学建筑工程学院
东华大学环境科学与工程学院
温州理工学院建筑与能源工程学院
中央军委后勤保障部安置住房保障中心
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期2072-2084,共13页
基金
国家自然科学基金项目(No.52078288,No.42377201)。
文摘
为解决水泥固化软土早期强度不足及制备水泥时高污染、高能耗及高成本等问题,采用固体硅酸钠(Na_(2)O·SiO_(2),简称NS)激发双先驱剂(粉煤灰(fly ash),简称FA)和磨细高炉矿渣(ground granulated blast furnace slag,简称GGBFS)制备一步法地质聚合物浆料(one-partgeopolymer,简称OPG)。研究FA掺量、NS摩尔数、碱激发剂浓度、水灰比等因素对地质聚合物浆料物理及力学性能的影响规律。在此基础上,开展优化配比试验,确定可作为土壤固化剂的地质聚合物最优配比。然后,将综合指标最优的地质聚合物配比用以固化软土。进一步研究双先驱剂中FA/GGBFS质量比和养护龄期对固化软土无侧限抗压强度(unconfined compressive strength,简称UCS)、孔隙率和孔径分布的影响。通过压汞法(mercury intrusion porosimetry,简称MIP)和扫描电子显微镜-能谱仪(scanning electron microscope-energy dispersive spectrometer,简称SEM-EDS)对试验进行微观分析,揭示其固化机制。研究结果表明:固体NS激发下的一步法地质聚合物能有效加固软土,其生成的水化凝胶物(N-A-S-H、C-A-H、C-S-H和C-A-S-H)能有效黏结土颗粒,从而促进形成致密固化土骨架。FA/GGBFS为0.1、水灰比为0.8、NS摩尔数为1.0、碱激发剂浓度为3 mol/L是固体硅酸钠激发的一步法地质聚合物固化软土的最佳配比,其固化软土的28 d无侧限抗压强度可达4.4 MPa,且具有良好的工作性。本研究扩展固体硅酸钠激发的一步法地质聚合物在深层搅拌技术中的应用,为软土地基的加固处理提供理论基础指导。
关键词
固体
硅酸钠
一步法地质聚合物
微观分析
无侧
限
抗压强度
固化机制
Keywords
solid sodium silicate
one-part geopolymer
micro-analysis
unconfined compressive strength
curing mechanism
分类号
TU472 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
碱液加固黄土体的工程性质研究
被引量:
7
2
作者
金鑫
王铁行
于康康
罗扬
机构
西安建筑科技大学土木工程学院
郑州中核岩土工程有限公司
出处
《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》
CSCD
北大核心
2016年第3期383-387,416,共6页
基金
陕西省自然科学基金资助项目(K01360)
西安建筑科技大学校人才基金资助项目(DB01158)
文摘
考虑NaOH掺量、黄土塑性指数、土样干密度、养护温度等因素,基于碱液加固黄土试验研究,揭示出:加固体强度随NaOH掺量的增加而增大,但当NaOH平均掺量超过3%时,强度增长不明显.土样塑性指数和干密度的增大,使加固体强度增大.加固体强度随养护温度的升高总体呈增大趋势,当养护温度由60℃升至80℃时,强度提高幅度显著.综合对比上述因素对加固体强度的影响得出NaOH掺量和养护温度使其强度增长最为显著.通过水稳性及冻融试验,发现CaCl_2的加入有助于提高加固体的水稳性,NaOH掺量的提高能削弱冻融作用对加固体的劣化.通过现场自渗注浆试验,得出单孔自渗注浆量与注浆时间的关系式并初步确定了碱液自渗加固的影响范围.
关键词
黄土
碱液
加固体无侧限抗压强度
水稳性及冻融试验
自渗注浆
Keywords
loess
NaOH solution
reinforced loess unconfined compressive strength
water stability and freezing-thawing cycles test
self-permeated grouting
分类号
TU444 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
冻结二灰固化碳酸盐渍土及损伤模型研究
被引量:
2
3
作者
李治斌
刘利骄
黄帅
丁琳
柳艳杰
机构
中山大学土木工程学院
黑龙江大学建筑工程学院
东北林业大学林学院
出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2024年第7期118-125,共8页
基金
国家自然科学基金项目(41071049)
冻土工程国家重点实验室开放基金项目(SKLFSE201802,SKLFSE201919)。
文摘
在寒区工程中,盐-冻耦合效应往往会放大盐渍土体的强度损失。因此,考虑探究冻结作用下二灰固化碳酸盐渍土抗压性能的变化规律,以固化剂掺量、温度和加载速率作为影响因素,对二灰固化盐渍土进行了无侧限抗压试验,并提出一种考虑温度和加载速率的二灰固化盐渍土损伤本构模型。结果表明:石灰和粉煤灰能明显提高碳酸盐渍土的抗压强度,且使得改良土的应力-应变曲线由应变弱软化变为应变明显软化,当掺入3%石灰和12%粉煤灰时对碳酸盐渍土的固化效果最显著;温度和加载速率显著影响二灰固化土的抗压强度和弹性模量,三者之间关系可用非线性函数表达;二灰固化土抗压强度的影响因素按照重要性排序为温度>固化剂掺量>加载速率,且温度对改良土的影响远大于固化剂掺量和加载速率;所构建的二灰固化土损伤模型能较好地反映土体的应力应变关系和损伤变量的变化趋势。
关键词
冻结盐渍土
二灰改良
无侧
限
抗压强度
加
载速率
损伤本构模型
Keywords
frozen saline soil
lime-flyash improvment
unconfined compressive strength
loading rate
damage constitutive model
分类号
TU448 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
单轴压缩固化泥炭土的弹塑性损伤模型试验研究
4
作者
申林方
何仕娟
王志良
陈玉龙
机构
昆明理工大学建筑工程学院
出处
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2022年第1期174-181,共8页
基金
国家自然科学基金(42067043,11962008)。
文摘
为了研究固化泥炭土的力学性能,将机制砂作为填充材料,水泥和磷石膏作为胶结材料,针对昆明泥炭土开展了一系列固化试验。根据固化土体的无侧限抗压强度试验和单轴循环加-卸载试验,讨论了泥炭土在不同水泥掺量和磷石膏掺量下的固化效果。基于损伤理论和应变等效性假设,建立了单轴压缩状态下固化泥炭土的弹塑性损伤模型。研究结果表明:固化泥炭土抗压强度随水泥掺量的增加而增大,同时随着磷石膏掺量的增加,强度增长速率表现为先增大后减小的趋势。固化泥炭土的应力-应变滞回曲线呈下部不闭合的新月形,且在塑性开始和接近破坏阶段不闭合区域面积较大,说明这两个阶段产生较大的能量损耗。最后,考虑水泥掺量和磷石膏掺量的影响,根据试验结果采用曲线拟合的方法,得到了固化泥炭土弹塑性损伤本构模型的各项参数。
关键词
泥炭土
单轴压缩
固化试验
无侧
限
抗压强度
循环
加
-卸载试验
损伤模型
Keywords
peaty soil
uniaxial compression
stabilization test
unconfined compressive strength
cyclic loading and unloading test
damage model
分类号
TU472 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
流态固化土用无熟料胶凝材料的性能研究
被引量:
20
5
作者
周永祥
刘倩
王祖琦
郝彤
冷发光
机构
北京工业大学城市建设学部
中国建筑科学研究院有限公司
郑州大学土木工程学院
出处
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2022年第10期3548-3555,共8页
基金
国家重点研发计划(2018YFD1101002)。
文摘
流态固化土是近年来为提高市政、建筑工程狭窄空间回填质量而发展的一种新材料。本文采用钢渣粉、CFB脱硫灰、稻壳灰等多种低品质固废作为无熟料胶凝材料制备流态固化土,并对流态固化土的无侧限抗压强度、干燥收缩性能、重金属浸出性能、微观结构等开展相关试验。研究表明:采用无熟料胶凝材料制备的流态固化土,其拌合物流动扩展度和无侧限抗压强度可满足一般填筑工程的要求,硬化体的干燥收缩值明显低于同掺量的水泥固化土,且无重金属浸出毒性超标的风险;在多种固废协同作用下,土颗粒聚集成团,孔隙明显减小,絮状的凝胶与针棒状的钙矾石晶体相互交织,附着在土颗粒表面,联结土颗粒,使得固化土的强度显著提高。
关键词
流态固化土
固体
废弃物
无侧
限
抗压强度
微观结构
干燥收缩
重金属浸出
Keywords
fluid solidified soil
solid waste
unconfined compressive strength
microstructure
drying shrinkage
heavy metal leaching
分类号
TU472 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
采用固体硅酸钠激发的一步法地质聚合物在软土固化中的适用性研究
郑溢雯
吴俊
杨爱武
李博
顾珑
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
4
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职称材料
2
碱液加固黄土体的工程性质研究
金鑫
王铁行
于康康
罗扬
《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》
CSCD
北大核心
2016
7
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职称材料
3
冻结二灰固化碳酸盐渍土及损伤模型研究
李治斌
刘利骄
黄帅
丁琳
柳艳杰
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2024
2
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职称材料
4
单轴压缩固化泥炭土的弹塑性损伤模型试验研究
申林方
何仕娟
王志良
陈玉龙
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2022
0
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职称材料
5
流态固化土用无熟料胶凝材料的性能研究
周永祥
刘倩
王祖琦
郝彤
冷发光
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2022
20
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职称材料
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