• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
钢渣粉水泥改良膨胀土干湿循环下力学性能及机理分析
  • 作者

    吴燕开王浩苗盛瑶韩天曹玉鹏

  • 单位

    山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东科技大学土木工程与建筑学院中铁建工集团山东有限公司山东科技大学交通学院

  • 摘要
    膨胀土是一种具有多裂隙性、超固结性和反复胀缩性的非饱和土。在干湿气候交替变化的环境中会因其湿胀干缩的变形导致工程事故的发生,通过化学改良法改善水土间相互作用,可达到改良膨胀土工程特性的目的。利用钢渣粉作为新型固化剂,与水泥组合改良膨胀土,研究改良膨胀土在干湿循环条件下力学特性变化规律及其改良机理。将纯膨胀土(Es)、水泥改良膨胀土(Es-C)、钢渣粉-水泥改良膨胀土(Es-SSP-C)和钢渣粉-水泥-NaOH改良膨胀土(Es-SSP-C-N)4种土体进行不同次数干湿循环作用后,进行体积变化率试验、不固结不排水三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验。试验结果表明,改良土体的体积变化率较未改良土试样有了相当大的减小;改良膨胀土强度有大幅度提升,并且其强度关系总有Es-SSP-C-N>Es-C>Es-SSP-C>Es;在干湿循环作用下改良土仍能保持较高的强度水平,且随循环次数增加强度有所提升。利用扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)技术对4种土体在干湿循环次数变化时的微观形貌和物相成分进行分析,发现水泥和钢渣粉水化致使土体颗粒变得密实,水化硅酸钙(C-S-H)和水化铝酸钙(C-A-H)等水化产物逐渐增多,弱化了干湿循环中水的侵蚀作用,确保其强度在干湿循环过程中保持稳定。
  • 关键词

    干湿循环改良膨胀土钢渣粉水泥力学性能

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学青年科学基金项目(51608312);山东科技大学科研创新团队支持项目(2015KYDT104);
  • 文章目录
    1 试验材料和试样制备
    1.1 试验材料
    1.2 试样制备
    2 干湿循环及测试内容
    2.1 干湿循环
    2.2 测试内容
    3 结果与分析
    3.1 体积变化率
    3.2 干湿循环次数与抗剪强度指标间关系
    3.3 无侧限抗压强度与干湿循环次数间关系
    4 微观结构及机理分析
    4.1 改良前后的微观结构变化分析
    4.2 各类改良土干湿循环前后的微观结构变化分析
    5 结论
  • 引用格式
    吴燕开,王浩,苗盛瑶,韩天,曹玉鹏.钢渣粉水泥改良膨胀土干湿循环下力学性能及机理分析[J].山东科技大学学报(自然科学版),2021,40(02):41-50.
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