收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

纳米矿粉水泥土固化机理及损伤特性研究

王文军  
【摘要】: 水泥土工程应用广泛,然而工程实践表明,水泥土强度不够高、形成的复合地基后期变形较大等问题制约了水泥土的进一步应用,选择适宜的外掺剂改善水泥土性能是解决这些问题的重要途径。随着纳米科技的发展以及纳米材料在混凝土等水泥基材料中的应用研究,在水泥土中掺加性能优异的纳米级材料将成为一种新的尝试。本文在纳米矿粉水泥土力学特性试验研究的基础上,探讨了纳米矿粉水泥土固化机理,为纳米材料进一步应用于水泥土提供微观层次上的依据。 在总结纳米材料在水泥基材料中的应用现状以及应用前景的基础上,本文首先分析了三种纳米矿粉的微结构特性及其与普通矿粉的微结构特性异同;通过水泥土室内无侧限抗压强度试验,探讨了纳米矿粉掺入比和龄期对水泥土强度的影响规律。试验结果表明,适宜的纳米硅粉掺入比下,各个龄期的水泥土强度显著提高;纳米铝粉对水泥土的增强效果不明显;直至90d时,纳米钛粉仍然降低水泥土强度。根据试验结果,分析了纳米硅粉水泥土的变形特性,并对其应力应变曲线进行了二次抛物线拟合分析,推导了曲线上升段的表达式。 结合水泥石强度试验和XRD试验,从火山灰效应、填充效应、水泥水化促进作用和微结构改善作用等方面探讨了三种纳米矿粉在水泥水化硬化过程中的作用机理;从这四个方面出发,对比分析了纳米硅粉和普通硅粉作用机理的异同点,分析表明,纳米硅粉的优异特性主要表现为颗粒细度、晶体结构、表面羟基等特性。 设计了三组室内试验,分别探讨了纳米硅粉对粘性土物理力学性能的影响;结合试验结果和土质学基本理论,提出从水分子吸附作用、胶结作用、填充作用三个方面探讨纳米硅粉与粘性土之间的作用机理。 结合SEM试验,探讨了纳米硅粉水泥土的微结构特点。在研究水泥浆—纳米硅粉、纳米硅粉—粘性土、水泥浆—粘性土相互作用的基础上,将纳米硅粉水泥土的固化机理总结为:水泥水化物的胶结作用、粘土颗粒中的离子交换效应和“二次反应”、纳米硅粉的火山灰效应、纳米硅粉的填充效应、纳米硅粉的胶结作用。根据固化机理,解释了水泥土和水泥石强度试验中的一些现象和规律,分析了纳米硅粉改性水泥土的适用性。 最后,通过室内试验分析了纳米硅粉水泥土的细观损伤机制及其损伤特性,建立了无侧限轴向压缩条件下的弹塑性损伤模型,分析了损伤演化规律。研究表明,纳米硅粉水泥土内部存在明显的损伤现象,掺加纳米硅粉,水泥土损伤特性发生改变:与试验曲线的对比结果表明,本文采用的损伤变量和损伤模型能够较真实地反映纳米硅粉水泥土的损伤特性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王景军,李宝成,石鑫,曾祥军;水泥土搅拌桩在大坝防渗抗滑中的作用[J];水利科技与经济;1998年04期
2 陈志新;;纳米硅粉水泥土损伤模型分析[J];福建建筑;2008年05期
3 张津光;白沙河水库水泥土护坡[J];广东水利水电;1979年01期
4 袁内镇;水泥土挡墙支护结构的设计与应用[J];土工基础;1996年03期
5 彭皖生,伍宛生,樊增楠;水泥土抗剪强度室内试验成果浅析[J];大坝观测与土工测试;1998年01期
6 阮汀,阮圻;宁波市水泥土工程性能的试验研究[J];宁波大学学报(理工版);1998年02期
7 周长贵;水泥土在渠道防渗工程中的应用[J];湖南水利水电;1999年03期
8 张明,梁仁旺;水泥土强度与超声波试验研究[J];科技情报开发与经济;2000年05期
9 缪林昌,刘松玉,严明良;水泥土的电阻率特性及其工程应用研究[J];岩石力学与工程学报;2001年01期
10 梁仁旺,张明,白晓红;水泥土的力学性能试验研究[J];岩土力学;2001年02期
11 张建国,梁国华;水泥土在地基处理中的应用[J];江苏水利;2002年06期
12 魏剑宏,晁旭,卢立新,李怀志;水泥土搅拌桩成墙技术在黄河工程中的应用[J];人民黄河;2003年11期
13 张振,李广智,窦远明,韩红霞,韩宝铎;劲芯水泥土组合桩施工工艺及质量控制[J];施工技术;2003年05期
14 杨虹,李丽芬,杜敬强;广佛路扩建工程水泥土复合地基承压性能评价[J];山西交通科技;2004年04期
15 储诚富,洪振舜,刘松玉,许婷;用似水灰比对水泥土无侧限抗压强度的预测[J];岩土力学;2005年04期
16 陈太华;淤泥质河道的水泥土拱壁护岸[J];中国市政工程;1996年03期
17 张振,窦远明,吴迈,韩红霞;水泥土组合桩的发展及设计方法[J];低温建筑技术;2002年01期
18 张朝温,王炳和,刘书兰;水泥土防渗墙技术在堤防加固工程中的应用[J];华北水利水电学院学报;2002年02期
19 方忠友;××地块水泥土室内配合比试验[J];上海地质;2002年01期
20 徐新跃;水泥土搅拌桩承载力特性的试验研究[J];工程质量;2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王立峰;朱向荣;王文军;;单轴受压下纳米硅水泥土本构模型研究[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(上册)[C];2003年
2 徐新跃;谢选仲;;水泥土复合地基承载力的若干问题探讨[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年
3 吴建浩;张志祥;;水泥土加芯的单桩沉降计算分析[A];力学与西部开发会议论文集[C];2001年
4 张旭辉;郭中光;苏志轩;寿明灿;;水泥土支挡结构整体稳定性的指标换算分析[A];地基处理理论与实践——第七届全国地基处理学术讨论会论文集[C];2002年
5 邱正祥;叶观宝;杨德生;;水泥土搅拌桩复合地基加、卸荷时的桩土应力比[A];中国土木工程学会土力学及基础工程学会地基处理学术委员会第三届地基处理学术讨论会论文集[C];1992年
6 闫澍旺;周宏杰;崔溦;;水泥土夯实桩与土工格栅联合加固沟谷软基的机理研究[A];全国第六届土工合成材料学术会议论文集[C];2004年
7 白晓红;赵永强;韩鹏举;乔俊义;吴植安;;污染环境对水泥土力学特性影响的试验研究[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(下册)[C];2006年
8 董晓强;白晓红;赵永强;韩鹏举;;氯化镁污染水泥土的电阻率特性试验[A];第二届全国环境岩土工程与土工合成材料技术研讨会论文集(二)[C];2008年
9 宰金璋;;水泥土挡墙的变形及其计算[A];中国土木工程学会土力学及基础工程学会地基处理学术委员会第四届地基处理学术讨论会论文集[C];1995年
10 程瑶;张美霞;唐朝晖;;水泥土薄型防渗墙最优配合比试验研究及应用[A];全国岩土与工程学术大会论文集(下册)[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王文军;纳米矿粉水泥土固化机理及损伤特性研究[D];浙江大学;2004年
2 王立峰;纳米硅水泥土工程特性及本构模型研究[D];浙江大学;2003年
3 赵永强;污染对水泥土影响的力学试验及其损伤本构模型研究[D];太原理工大学;2008年
4 韩鹏举;无机化合物对粉土及水泥土腐蚀作用的试验研究及耐久性评估[D];太原理工大学;2009年
5 李笑江;粒铸EMCDB推进剂制备原理及性能研究[D];南京理工大学;2007年
6 谢冰;岩体动态损伤特性分析及其在基础爆破安全控制中的应用[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2010年
7 蔡浩鹏;柔性侧链环氧树脂的合成、结构与性能研究[D];武汉理工大学;2007年
8 李树春;周期荷载作用下岩石变形与损伤规律及其非线性特征[D];重庆大学;2008年
9 高涛;光固化树脂结合剂磨具的关键技术研究[D];浙江工业大学;2007年
10 崔奕;天津地铁一号线土建工程关键技术问题研究[D];天津大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱榆;水泥土防渗墙体的应力应变分析及数值模拟[D];扬州大学;2010年
2 印长俊;水泥土流变力学性能的试验研究[D];湘潭大学;2004年
3 郦建俊;水泥土的强度特性、固结机理与本构关系的研究[D];西安建筑科技大学;2005年
4 张敏霞;循环荷载作用下水泥土的疲劳特性及其损伤行为研究[D];福州大学;2005年
5 张振;水泥土组合桩承载及变形机理研究[D];河北工业大学;2002年
6 王春波;天津滨海新区吹填土固化技术及固化机理研究[D];天津城市建设学院;2008年
7 王彩云;重金属元素在水泥混凝土中的浸出性及固化机理研究[D];北京工业大学;2004年
8 李亚坡;正压冲固平台地基加固及承载机理研究[D];天津大学;2004年
9 曾森财;水泥土薄墙截渗技术的研究及实践[D];吉林大学;2004年
10 陈辉;SMW工法中型钢—水泥土共同作用的研究[D];天津大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 辛岩;水泥土技术[N];中国水利报;2003年
2 王文;超薄型钢结构防火涂料问世[N];中华建筑报;2007年
3 周维博 长安大学环境科学与工程学院 何武权 西北农林科技大学;渠道防渗技术比较:水往哪漏?[N];中国水利报;2005年
4 崔光晔;超薄型钢结构防火涂料研制成功[N];科技日报;2005年
5 通讯员 范玲;佐敦涂料推出多款高性能环保型面漆[N];建筑时报;2010年
6 方泳仪;华润涂料两科技成果通过鉴定[N];中国化工报;2007年
7 刘文;珍爱健康 品位自然[N];中国包装报;2003年
8 张志杰 罗友玉 李进;共同筑起长江长城[N];中国水利报;2002年
9 姜书范 伍振 翁佑龙 曹战锋 胡李;一曲铁路提速会战的壮歌[N];中国铁道建筑报;2003年
10 ;硅酮建筑密封胶[N];中国建设报;2005年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978