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煤系偏高岭土对水泥土强度及变形性能影响的试验研究

徐晓东  
【摘要】:水泥土是一种常见的比较廉价的建筑材料,它施工方便,环境污染小,适用范围广,被用在岩土工程的各个领域。当用水泥土加固软弱地基时,由于土质的特殊性和工程所处的环境的不确定性,对它的性能提出了更高的要求。本文以水泥土搅拌桩的实际工程应用为背景,用煤矸石二次加工的产物煤系偏高岭土,和水泥二者共同作为水泥土的胶凝材料,通过室内无侧限抗压强度试验,探究偏高岭土改性水泥土在不同工作环境下的强度及变形性能的变化,对改性水泥土的性能进行评价。主要研究内容如下:(1)对清水环境养护下的改性水泥土的强度及变形特性进行了研究:探究了不同龄期、MK掺量下改性水泥土的强度变化规律;提出了基于二者的强度回归模型;提出了一种新的应力应变曲线处理方法;对修正后的应力应变曲线形态进行对比,分析了龄期和MK掺量对曲线的形态的影响;定性地分析了改性水泥土的极限应变、变形模量与抗压强度之间的关系。(2)对硫酸钠侵蚀后的改性水泥土的强度及变形特性进行了研究:通过对不同龄期、MK掺量、硫酸钠溶液浓度下的无侧限抗压强度进行比较,探究了三者对改性水泥土的强度的影响;建立了两种强度回归模型,一种是基于龄期和MK掺量的回归模型,一种是28d龄期下的基于MK掺量和硫酸钠溶液浓度的回归模型,通过两个模型的建立,将龄期、MK掺量、硫酸钠浓度三个因素同抗压强度结合起来;分析了三者对应力应变曲线形态的影响;定性的研究了极限应变、抗压强度、变形模量、浓度之间的相互关系,将侵蚀液浓度与强度和变形特性有机的结合在一起。(3)对改性水泥土在不同工作环境下的本构模型进行了研究:结合相关规范,提出了用混凝土的本构模型作为改性水泥土的本构模型,用该模型对两种养护环境下的改性水泥土的本构模型参数进行了求解,并对曲线参数进行了分析。


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