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《同济大学》 2006年
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水泥处置高含盐量软土的微观试验和机理研究

杨晓明  
【摘要】:水泥土搅拌法是目前高速公路软基处理中普遍使用的一种方法。但是在国内某些沿海地区的工程应用中发现,常规配比和工艺下水泥土搅拌法处置高含盐量软土的效果并不理想。一些室内试验结果也证明,在相同水泥掺量下,高含盐量软土制成的水泥土抗压强度明显偏低。这种现象的机理目前尚不清楚。 本次研究所使用的是江苏省连云港地区的滨海相软土。由于海水的侵入,该地区软土的可溶盐含量很高。经过对比,其中Mg~(2+)、Cl~-和SO_4~(2-)三种离子浓度明显高于上海地区的软土。现场试验结果表明,该地区常规配比水泥土搅拌桩桩体强度增长缓慢,在提高水泥掺量后效果仍不理想。经推断,很可能是高浓度的可溶盐抑制了水泥土的水化和硬凝过程,从而导致强度降低。 为了排除干扰因素,本次研究采用将原土风干过筛后进行三次“洗土”,将可溶盐浓度降低到正常水平,在试块制作过程中再向土中分别掺入不同种类和质量的可溶盐。同时还制作了三组矿渣水泥土试块以进行对比。试块在标准养护至7、28和60天时取出进行无侧限抗压试验、X射线衍射试验以及扫描电子显微镜和能谱分析。其中扫描电子显微试验采用了两种不同的成像手段——二次电子成像和背散射电子成像。为了增强可信度,微观试验结果分析主要采用定量和半定量方法。 试验研究发现:高浓度可溶盐确实会对水泥土强度产生比较显著的负面影响。而三种离子的影响程度和时间各不相同。其中Mg~(2+)主要对水泥土中后期强度有影响;Cl~-对三个龄期水泥土强度均有显著影响;SO_4~(2-)则对水泥土长期强度影响较大。同时,试验表明矿渣水泥制成的水泥土受可溶盐的影响相对小得多。 最后,配合微观试验,笔者对三种离子的影响机理以及矿渣水泥抵抗可溶盐作用机理进行了分析,并对水泥土微结构研究以及水泥土搅拌法在高含盐量软基处理中的应用提出了一些建议。
【学位授予单位】:同济大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TU447

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