考虑搅拌时间的洞庭湖区水泥土无侧限抗压强度试验及模型探讨

针对搅拌时间影响因素对水泥土强度性能影响的研究不足,结合洞庭湖区某分洪闸工程的淤泥质土地基,探讨搅拌时间以及其他不同影响因素对水泥土无侧限抗压强度的影响。采用正交试验法在不同养护龄期条件下开展3种不同水灰比、水泥掺入比、搅拌时间的室内水泥土无侧限抗压强度试验,假设4个影响因素(水灰比、水泥掺入比、搅拌时间和养护龄期)之间无相互影响,进而用乘积模型建立了多因素影响的水泥土无侧限抗压强度模型,并采用优化算法识别了模型的参数。研究表明,不同养护龄期下影响水泥土无侧限抗压强度的因素重要性次序分别为水灰比、水泥掺入比、搅拌时间。水灰比和水泥掺入比与水泥土无侧限抗压强度基本呈抛物线关系,而搅拌时间和养护龄期与水泥土无侧限抗压强度基本呈对数关系。考虑搅拌时间的多因素影响的水泥土无侧限抗压强度模型计算值与试验数据拟合良好,可运用于水泥土无侧限抗压强度的预测,对实际水泥土工程具有一定参考作用。     

玄武岩纤维-砒砂岩水泥土力学特性试验研究

为了降低黄河流域泥沙治理成本,提高砒砂岩的利用价值,在砒砂岩中掺入适量水泥和纤维改善其力学性质及功能性.借助玄武岩纤维(BF)的加筋效应,配制玄武岩纤维掺量为0.2%,0.5%,0.7%的BF-砒砂岩水泥土试块,进行无侧限抗压强度和SEM扫描电镜试验.探究BF掺量、龄期对BF-砒砂岩水泥土强度影响以及BF-砒砂岩水泥土强度形成机理; 建立了玄武岩纤维参与下砒砂岩水泥土应力-应变曲线方程.结果表明:纤维掺入有效提高了砒砂岩水泥土的强度,其强度随玄武岩纤维掺量的增加呈先增大后减小的趋势,掺量为0.2%时达到峰值强度; BF-砒砂岩水泥土后期强度同比砒砂岩水泥土强度提高更明显; BF-砒砂岩水泥土的龄期与无侧限抗压强度表现为正相关,而与其强度增长速率表现为负相关; 水泥掺量10%、纤维掺量0.2%的砒砂岩水泥土在强度指标上完全可以替代水泥掺量15%的砒砂岩水泥土; 建立龄期28 d时,BF掺量0~0.7%的BF-砒砂岩水泥土应力-应变曲线方程,反映了各纤维掺量下应力-应变变化及破坏情况.     

红色砒砂岩水泥土干湿循环下力学性能试验研究

为有效利用砒砂岩资源,通过简单加工降低治理成本,达到利用价值,在红色砒砂岩中加入不同掺量的硅酸盐水泥制成砒砂岩水泥土,在不同龄期下进行干湿循环、无侧限抗压强度试验和超景深微观结构观测.结果表明:掺量仅为5%砒砂岩水泥土就可以有效改善砒砂岩遇水溃散的特性;干湿循环5次砒砂岩水泥土抗压强度达到最大,然后趋于平缓,可见干湿循环对无掺水泥砒砂岩有破坏作用,对砒砂岩水泥土却提供了有效养护;不论是早期还是后期强度,掺量为5%的抗压强度最低,然后逐渐增加,掺量20%及以上的强度几乎相等且最大,可见水泥最优掺量为20%;通过微观结构观察,龄期的增加,掺量小的砒砂岩水泥土表面凹凸起伏程度大,孔洞多,最优掺量为20%的砒砂岩水泥土结构整体性紧密,表面平整、孔洞少,密实性更好,且抗压强度可以满足砖和砌块的强度要求.     

水泥掺量和龄期对渠道水泥土垫层抗拉强度的影响规律

水泥土作为一种土体加固改良技术,已得到广泛应用,但目前对影响水泥土抗裂能力的抗拉强度研究相对较少。以新疆伊犁一水电站引水渠道防渗垫层工程为对象,开展了伊犁黄土中掺水泥形成的水泥土单轴拉伸试验,并与素土抗拉强度对比,探讨水泥掺量、养护龄期对水泥土抗拉强度、极限拉应变的影响规律,提出了综合考虑水泥掺量、养护龄期的水泥土抗拉强度计算公式。同时,开展了水泥土的渗透试验,研究了水泥土的渗透特性规律。试验发现,水泥土的抗拉强度随水泥掺量的增加和养护龄期的增长而增大,且成型后7~14 d抗拉强度增大较为明显;水泥掺量为10%时水泥土的抗拉强度随水泥掺量的增大而增大的比率较大,大于10%后则增量趋缓;水泥土极限拉应变集中在1.6%~3.7%;养护条件对水泥土的抗渗能力影响很大。     

水泥粉煤灰炉渣煤矸石混合料的力学性能试验研究

【目的】研究水泥粉煤灰稳定炉渣-煤矸石混合料的力学性能,解决宁夏地区粉煤灰、炉渣和煤矸石等工业废渣大量堆积的问题。【方法】开展不同水泥掺量（3%、4%、5%、6%）及炉渣替代率（0%、25%、50%、75%、100%）混合料的无侧限抗压强度试验、劈裂强度试验、三轴试验和超声波试验,在此基础上,进行了5%水泥掺量50%炉渣替代率混合料的微观机理分析。【结果】炉渣替代率的增加会降低混合料的强度,而水泥掺量的增加会增大混合料的强度;建立了试件的无侧限抗压强度和劈裂强度的关系模型;在三轴试验中,试件的破坏形态受围压影响较大且表现为典型的剪切破坏;根据试验结果,拟合得到了炉渣替代率、水泥掺量与峰值应力和围压之间的关系公式;根据扫描电镜检测结果,发现试件的主要水化产物为C-S-H、AFt等;根据超声波试验结果,试件的无侧限抗压强度与振幅之间呈正相关性。【结论】因此,将粉煤灰、炉渣和煤矸石混合料用作大坝和路面基层铺筑可行,为粉煤灰、炉渣和煤矸石混合料的工程应用提供参考。     

渠道衬砌纤维固化土工程特性的试验研究

研究了不同固化剂用量和不同聚丙烯纤维掺量对固化土抗压强度和抗渗性的影响。结果表明,掺加聚丙烯纤维能够显著提高固化土的抗压强度和抗渗性,当固化剂掺量为1∶8,纤维掺量为0.9 kg/m3时,固化土的28 d抗压强度达到最高,较同条件下不掺纤维的固化土强度提高29%,渗透系数降低27%以上,满足并超过渠道衬砌对水泥土的技术要求。     

水泥土搅拌桩加固处理水闸软基的质量检测

对两座水闸闸基软土水泥土搅拌桩的施工质量采用标准贯入、钻孔取芯及芯样室内无侧限抗压强度检测，全面揭示了水泥土搅拌桩的桩长、水泥土状态、均匀性、无侧限抗压强度等施工质量。在剔除其他诸多方面的影响外，分析认为搅拌桩钻机钻头增加搅拌叶片和喷浆嘴，同时严格控制水灰比，制定比较完善的施工工艺是保证水泥土搅拌桩施工质量的关键。     

无砂大孔绿化混凝土在河涌整治护

无砂大孔绿化混凝土多孔透水，其上可种植水生植物，用于河涌整治护岸工程，具有护岸、绿化造景、美化环境、改善水体生态平衡和净化水质等功能，是一种建造生态水工的绿色混凝土。试验发现无砂大孔绿化混凝土的最佳水灰比与水泥用量呈线性关系，随水泥用量增大而减小；强度随水泥用量增大而增大，呈线性关系；强度也随水灰比减小、龄期延长而增大。     

绿化混凝土力学性能研究

绿化混凝土既具有混凝土护岸的稳定性和抗冲刷性能,又具有植物护岸的景观适宜性和生态功能,因而在河流护岸工程中得到广泛应用。研究了水灰比、水泥用量、骨料粒径、龄期等对绿化混凝土力学性能、表观密度和孔隙率的影响,发现了其中的规律性。研究表明,当采用最优水灰比时,随水泥用量增加,绿化混凝土的抗压强度、抗折强度和表观密度线性增大,孔隙率线性减小;随骨料粒级增大,绿化混凝土的抗压强度、抗折强度和孔隙率线性减小,表观密度线性增大;绿化混凝土的强度随龄期增长而增大,7 d龄期抗压强度为28 d龄期的0.80倍。     

现浇固化土衬砌渠道试验及应用效

利用L9(33)正交试验方法，以固化剂掺合率、水泥掺合率和土壤含水率为试验因素，无侧限抗压强度为响应指标，研究了以重壤土为土料的现浇固化土优化配合比。当固化剂掺合量为10%、水泥掺合量为8%、土壤含水率为25%时，可获得满意的无侧限抗压强度4.17MPa，另外还系统总结了现浇固化土衬砌渠道的施工工艺。在宝应县临城灌区进行的试点应用表明，现浇固化土应用于灌溉渠道衬砌是可行的，现浇固化土衬砌与混凝土衬砌相比的节省材料费用31.7%。     

现浇固化土衬砌渠道试验及应用效果

利用L9(33)正交试验方法,以固化剂掺和率、水泥掺和率和土壤含水率为试验因素,无侧限抗压强度为响应指标,研究了以重壤土为土料的现浇固化土优化配合比。当固化剂掺和量为10%、水泥掺和量为8%、土壤含水率为25%时,可获得满意的无侧限抗压强度4.17 MPa,另外还系统总结了现浇固化土衬砌渠道的施工工艺。在宝应县临城灌区进行的试点应用表明,现浇固化土应用于灌溉渠道衬砌是可行的,现浇固化土衬砌与混凝土衬砌相比的节省材料费用31.7%。     

水泥粉体喷射搅拌桩在南湖排涝站工程地基处理中的应用

泵站基础处理是泵站工程的关键，对于含水量大、压缩性高、透水性差、灵敏度高、承载力低的软基面处理，水泥粉体喷射搅拌桩在技术经济方面有着明显优势，本文结合南湖排涝站工程地基处理施工实际，探讨水泥粉体喷射搅拌桩（简称水泥粉喷桩）施工工艺及质量控制。     

双掺硅粉粉煤灰高性能混凝土的配

结合使用高效减水剂，采用硅粉和粉煤灰双掺，不仅克服了单掺粉煤灰混凝土早期强度低和单掺硅粉混凝土早强但后期强度增长缓慢的缺点，可赋予混凝土高强、抗冲磨、抗空蚀等一系列高性，使混凝土具备良好的和易性和流动性，还能减少单位水泥用量，减轻温控负担。介绍了硅粉、粉煤灰的特性、作用机理及其对混凝土性能的影响，结合工程实例总结了硅粉粉煤灰双掺C70高性能混凝土的配制技术及其应用经验。     

混凝土碳化试验研究

研究了混凝土碳化深度与混凝土水灰比、水泥用量、抗压强度、含水率和环境温湿度的关系，并对其原因进行了分析。得出结论如下：混凝土碳化深度随着水灰比的减小而降低；随着水泥用量的增加而减少，但变化不大；随着混凝土含水率的增大而减小；随着混凝土强度的增大，碳化深度变化的总趋势为减小；环境温湿度气候条件对混凝土的碳化速度具有明显的影响，而且环境温度对混凝土碳化速度的影响高于环境相对湿度。     

复合粉煤灰砒砂岩水泥土力学性能室内试验研究

为了研究粉煤灰对砒砂岩水泥土力学性能、破坏模式、微观结构和细观构造的影响,对不同粉煤灰掺量、不同龄期的砒砂岩复合水泥土进行了无侧限抗压试验,通过扫描电镜(SEM)和超景深三维显微镜对复合粉煤灰砒砂岩水泥土的微观结构和表观形貌进行分析观测.结果表明:适量掺入粉煤灰对砒砂岩复合水泥土的强度形成具有一定的促进作用;复合粉煤灰砒砂岩水泥土的应力-应变曲线可分为压密阶段、弹性阶段、塑性屈服阶段和破坏阶段;粉煤灰的掺入有利于水泥土变形模量的增长,能够促进砒砂岩复合水泥土的变形控制;扫描电镜和超景深三维显微镜分析表明,粉煤灰玻璃体中的活性物质在碱环境下与水泥水化产物Ca(OH)₂反应生成致密且稳定的C-S-H凝胶和AFt构成网状结构,促使试件内部胶结更加紧密,并对表观的沟壑孔洞进行填充和密实,从而提升砒砂岩复合水泥土的强度性能以及抑制其裂缝扩展和破坏作用.     

在线混药式变量喷雾系统设计与试验

为实现在线混药式变量喷雾技术,设计了药、水独立存放混药装置,差压式流量计,流量控制阀,以及相应的控制系统.应用该系统对药、水分别进行流量计量和对药流量控制,达到变量喷雾的目标.试验结果表明,流量计误差在±2.0%以内,药流量控制误差在±3.0%以内.     

射流混药装置变工况流场特性试验与数值分析

为了解射流混药器在变工况条件下的流场特性,采用CFD数值分析和试验方法对其射流流场进行了分析。研究结果显示数值模型可以较准确地预测混药比随出口静压的变化,混药比随出口静压的增大而线性降低。通过分析变工况条件下的装置内流场可知,沿路径a-d-e方向的静压最低点位于靠近点d前端的混药室流域,流体静压在喷嘴内部迅速降低,在混药管内则呈上升趋势。在喷嘴射流影响下,靠近射流核心区的路径c-d段出现了局部旋涡。根据无量纲性能曲线分析结果可知,混药装置的压力比与混药比之间呈线性递减的关系,数值分析结果显示压力比预测误差最大值为6%,当扩散管出口静压大于0.45 MPa时,装置内出现药液回流现象,并失去在线混合的功能。     

基于Mega16的灌溉自动控制系统的设计

为了降低灌溉自动控制系统的成本,增强其实用性,研究设计了一种基于Mega16的灌溉自动控制系统.在3种质地不同的土壤中,对自制的基于电导原理的土壤水分传感器进行了标定试验.结果表明,在同一土壤类型和同样的耕作条件下,土壤的含盐量保持基本不变,土壤的电导率和土壤的体积含水率之间近似成线性关系.该灌溉自动控制系统能实时监测土壤水分,并进行及时和足量的灌溉.