摻偏高嶺土的水泥土工程特性.pdf

1、ENGINEERINGPERFORMCEOFCEMENTSTABILIZEDSOILSⅥTHⅣ哐11AKAOLINADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringByYUEⅪBNGSupervisedbyAssociateProfDENGYONGFENGSchoolofTransportationSoutheastUn

2、iversityMarch2014摘要摘要水泥作為一種最常用的固化劑，目前正被廣泛應(yīng)用于軟土地基處理中，特別是海相軟土地基，然而海相軟土中的高鹽分對(duì)水泥土的力學(xué)特性及耐久性造成了極大的影響。本文提出利用偏高嶺土(斌)和水泥作為軟土的復(fù)合固化劑，開(kāi)展一系列室內(nèi)試驗(yàn)。采用試驗(yàn)研究和機(jī)理分析相結(jié)合的手段，對(duì)摻偏高嶺土的水泥土在鹽分環(huán)境、干濕循環(huán)和凍融循環(huán)下的耐久性特征進(jìn)行評(píng)價(jià)。主要研究?jī)?nèi)容及成果如下：(1)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)環(huán)境下力學(xué)特性研究：通過(guò)無(wú)側(cè)

3、限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)和pH值測(cè)試，研究了養(yǎng)護(hù)齡期對(duì)對(duì)摻偏高嶺土的水泥土強(qiáng)度和pH值的影響，分析了偏高嶺土外加劑摻量對(duì)摻偏高嶺土的水泥土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度及pH值變化規(guī)律。結(jié)果表明：水泥土的強(qiáng)度隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增加而增加，隨著偏高嶺土的增加呈現(xiàn)先增大后穩(wěn)定的趨勢(shì)，最佳摻入比為3％：pH值隨著偏高嶺土摻量的增加而減小，主要原因?yàn)槠邘X主能夠反應(yīng)消耗更多的Ca(OH)2，產(chǎn)生更多的膠結(jié)物；(2)復(fù)雜環(huán)境下耐久特性研究：將摻偏高嶺土的水泥土試樣在鹽水浸泡、

4、干濕循環(huán)和凍融循環(huán)三種環(huán)境下養(yǎng)護(hù)，進(jìn)行pH值和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，并得到如下結(jié)論：鹽水環(huán)境下，摻偏高嶺土的水泥土強(qiáng)度隨齡期表現(xiàn)為先有微弱的增長(zhǎng)后逐漸衰減，并隨偏高嶺土摻量的增加，強(qiáng)度衰減幅度逐漸減??；干濕循環(huán)條件下，lo次循環(huán)后試樣表層才開(kāi)始脫落，20次循環(huán)后的質(zhì)量損失率不到10％，說(shuō)明添加偏高嶺土可以有效地防止強(qiáng)度的劣化；凍融循環(huán)條件下，試樣強(qiáng)度前期增大后期減小，質(zhì)量損失率隨循環(huán)次數(shù)增加而逐漸增大，在10次循環(huán)后質(zhì)量損失率在平均為10

5、％，這也說(shuō)明偏高嶺土的加入能夠減小凍融循環(huán)引起的強(qiáng)度衰減；(3)微觀機(jī)理研究：通過(guò)對(duì)各養(yǎng)護(hù)環(huán)境下試樣進(jìn)行掃描電鏡(SEM)試驗(yàn)得到，摻偏高嶺土的水泥土的水化反應(yīng)產(chǎn)物均以網(wǎng)狀CSH和針狀鈣礬石AFt為主；隨著偏高嶺土的摻量和養(yǎng)護(hù)齡期的增加，試樣的表觀結(jié)構(gòu)更加致密：在鹽水浸泡環(huán)境下，有少量片狀F鹽生成。通過(guò)對(duì)各養(yǎng)護(hù)環(huán)境下試樣進(jìn)行壓汞(MIP)試驗(yàn)，研究了養(yǎng)護(hù)環(huán)境及偏高嶺土摻量對(duì)孔隙體積及孔徑分布密度的影響，結(jié)果表明偏高嶺土的加入使得總孔隙體