水泥、地聚合物氣泡混合輕質(zhì)土工程特性試驗研究.pdf

1、原位土、固化材料和氣泡混合制備而成的氣泡混合輕質(zhì)土是一種新型的填土材料，具有輕質(zhì)、自立性良好、施工工期短、廢物再利用和環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點，可廣泛應用于地下工程回填、路堤填筑和港口建設等方面。本文以南京下蜀土為原料土，預制泡沫為輕質(zhì)材料，分別以水泥和地聚合物為固化材料制備氣泡混合輕質(zhì)土，對氣泡混合輕質(zhì)土水穩(wěn)性、吸水性、滲透性、物理力學性能、干濕耐久性，硫酸鈉溶液浸泡耐久性和微觀機理進行了試驗研究。取得如下主要成果:
　　(1)通過吸水性

2、和滲透性試驗，對比研究了水泥輕質(zhì)土和地聚合物輕質(zhì)土的吸水性和滲透性。結(jié)果表明，地聚合物吸水能力更強，滲透系數(shù)高于水泥輕質(zhì)土。
　　(2)通過無側(cè)限抗壓強度測試，明確影響水泥輕質(zhì)土和地聚合物輕質(zhì)土強度的主要因素，并對兩者進行比較。結(jié)果表明，相同摻量和密度條件下，地聚合物輕質(zhì)土強度是水泥輕質(zhì)土的2倍;影響水泥輕質(zhì)土和地聚合物輕質(zhì)土強度的主要因素是Vv/Vc（孔隙體積和固化劑體積之比），且得到qu=A/(Vv/V)B的經(jīng)驗公式并提出一種

3、制備氣泡混合輕質(zhì)土的方法，以便工程應用。
　　(3)通過水穩(wěn)性試驗，對比研究了水泥輕質(zhì)土和地聚合物輕質(zhì)土水穩(wěn)定性。結(jié)果表明，地聚合物和水泥輕質(zhì)土均有良好的水穩(wěn)性。
　　(4)通過一維壓縮試驗，研究了水泥輕質(zhì)土和地聚合物輕質(zhì)土變形特性。結(jié)果表明，其屈服應力和屈服后壓縮指數(shù)與Vv/Vc呈線性關系，且屈服應力隨Vv/Vc增大不斷減小，屈服后壓縮指數(shù)隨Vv/Vc增大不斷增大。根據(jù)結(jié)構(gòu)性土的修正劍橋模型給出壓縮曲線預測流程圖，給工程應

4、用提供一定參考依據(jù)。
　　(5)通過干濕循環(huán)試驗和硫酸鈉溶液浸泡試驗，對比分析了水泥輕質(zhì)土和地聚合物輕質(zhì)土干濕循環(huán)耐久性和硫酸鈉溶液浸泡耐久性。結(jié)果表明，水泥輕質(zhì)土干濕循環(huán)耐久性要略優(yōu)于地聚合物輕質(zhì)土，硫酸鈉溶液浸泡耐久性明顯不如地聚合物輕質(zhì)土。
　　(6)通過壓汞試驗、掃描電鏡試驗和熱重分析試驗，對比分析了水泥輕質(zhì)土和地聚合物輕質(zhì)土的孔隙特征、水化產(chǎn)物形態(tài)和數(shù)量。結(jié)果表明，水泥輕質(zhì)土的孔徑分布區(qū)間主要集中在0.1～5μm和