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煤矸石混凝土刚性桩复合地基的试验研究

邓庆阳  
【摘要】:本文在粉煤灰固化原理和固化技术的指导下,试图借助无熟料水泥原理,配制出在常温常压下具有胶结性能的粉煤灰(煤矸石粉)—石灰—激发剂系复合胶结材料,再以煤矸石作粗细骨料配制成煤矸石混凝土并作为复合地基中竖向增强体,通过模拟试验探索其工程应用的可能性。笔者在实验室的条件下,完成了粉煤灰—石灰—激活剂系胶结材料和煤矸石—石灰—石膏系胶结材料的试验;完成了由煤矸石碴圆柱芯增强体和粘性土外筒组成的复合三轴试样的试验以及煤矸石混凝土增强体的三轴剪切试验。试验结果表明:粉煤灰在碱性条件下可由激发剂激发其活性,并能在水作用下发生反应,凝结硬化。经过合理的配合比设计,可配制成胶结材料;试验还表明:高钙灰比低钙灰更具火山灰特性;经过高温煅烧过的煤矸石,经粉磨后具有较高的活性,其在石灰—石膏—水泥复合激发剂作用下,具有较高的粘结强度,可以替代水泥配制煤矸石混凝土。由此可以推断:经破碎加工的不同粒径的煤矸石,按一定级配可用于散体材料桩复合地基;经超细粉磨的自燃煤矸石,可配制成无熟料水泥,用于柔性桩复合地基;由超细粉磨的自燃煤矸石配制的胶结材料与煤矸石骨料配制的无水泥熟料煤矸石混凝土,可用于刚性桩复合地基。经模拟现场散体材料桩的煤矸石复合试样三轴试样的试验,证明了煤矸石桩桩土协调变形共同承载担荷载的规律;煤矸石混凝土桩三轴试验,还表明:煤矸石混凝土具有与普通混凝土相似的性质,可用于刚性桩复合地基。 由于试验条件和试验内容的限制,试验结果还不能完全反映粉煤灰、煤矸石的活性规律和反应机理,但所揭示的现象有助于粉煤灰、煤矸石废渣的利用,有助于粉煤灰、煤矸石等工业废渣在地基处理中的推广应用。


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