水泥土无侧限抗压强度的试验研究
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不同掺量水泥改性路基土无侧限特性试验研究*钱 彪1,俞文杰2,方 睿1,刘 磊2,姚 扬21.同创工程设计有限公司,浙江 绍兴 3120002.绍兴文理学院土木工程学院,浙江 绍兴 312000摘 要:为研究在路基土中加入水泥后其应力-应变曲线的变化,对不同掺量的水泥土进行了无侧限抗压强度试验。
试验考虑了3个不同的水泥掺量,分别为10%、20%和30%。
实验结果表明,将不同掺量的水泥加入路基土中,其应力-应变曲线均呈软化型;水泥土的无侧限抗压强度与水泥掺量呈线性增长的关系;水泥掺量为20%时,其抗压强度增幅效果最佳。
根据试验数据,并考虑其经济性,认为上述三种水泥掺量的最佳掺量为20%。
关键词:路基土;水泥掺量;水泥土;无侧限抗压强度中图分类号:TU41 文献标志码:A 文章编号:2096-2789(2021)02-0012-031 研究背景沿海城市经济的迅速发展使得其周边工程建设项目层出不穷,这就导致地表可使用面积越来越少,不再能满足城市发展需求。
填海造地是增加土地面积的方法之一,但沿海土壤大多属于软土,其一般具有高含水率、高孔隙比、高灵敏度、可压缩性能较强、承载能力强度低的特性,在建设过程中这些特性会带来许多的工程问题。
常见的问题有桩基沉降位移大、基坑边坡不稳定以及施工后建筑物的稳定性等。
为了满足工程建设的需求,施工人员往往会在工程建设施工之前对软土地基进行相应的处理,并且采取相应的加固措施[1-4]。
近几年来,国内外大量学者对滨海软土的特性进行了研究,并根据软土的应力-应变曲线关系,提出了相应的本构模型[5-6]。
王伟等[7]对在不同冻融循环作用下的滨海软土进行三轴试验研究,发现其应力-应变曲线受冻融循环次数影响,且随冻融循环次数的增加,其应力-应变曲线由软化型向硬化型转变。
曾玲玲等[8]同样对滨海软土进行了三轴试验,根据试验数据,发现当固结状态不变时,其有效应力路径有且只有一条。
同时,众多学者发现在土壤中加入适量的纤维材料和纳米材料,可以提高其力学性能[9-12]。
粉质粘土水泥土无侧限抗压强度试验研究咱们今天聊聊粉质粘土水泥土无侧限抗压强度这个事儿。
别看名字有点拗口,实际上它就跟咱们平常做的试验差不多,就是用来衡量某些土壤在不加侧压力的情况下,能承受多大的压力。
这个试验听起来简单,其实背后藏着不少的技术活。
首先你得知道,粉质粘土是一种有点“黏”的土壤,水泥土嘛,就是在土里加了水泥,弄得更坚固一些。
所以,这个试验主要就是想搞清楚,咱们的水泥土能在多大压力下不崩溃。
你可能会想,为什么要研究这个东西呢?其实很简单,大家都知道,建筑工地上那些高楼大厦,都是建立在地下的土壤上的。
如果这地下的土不结实,楼上就会摇摇晃晃的,不是你住得心安理得嘛?所以,搞清楚这些土壤的承载力是非常重要的。
尤其是粉质粘土这种类型的土壤,它本身就有点松软,再加上水泥一搅合,可能会有些不稳定。
这种情况就需要通过一系列的试验,看看它在实际使用中能不能撑得住。
咱们说说试验的过程。
想要做这个试验,首先得准备好水泥土样本,这样才能在实验室里进行测试。
把这些土样放进一个标准的试验设备里,然后就开始加压了。
你可能会问,为什么加压呢?嘿,这就像你压力大了就会出问题一样,土壤也是这么回事。
不断增加压力,看它什么时候会断裂,什么时候承受不住了,就能得到它的“极限”强度。
简单来说,这个试验的核心就是要测测这个土的“忍耐力”,它能顶得住多少压力,啥时候就得“投降”。
不过实验过程其实有很多技巧的。
这些土样要处理得非常均匀,稍微一个不小心,就可能影响试验结果。
而且啊,温度、湿度这些环境因素也会对实验结果产生影响,实验室的条件得尽量控制得稳稳当当的。
所以,搞这个试验的人员,一定得非常小心,做事要细致入微,不能有一丝马虎。
毕竟,这些数据直接影响到我们日后建造房屋、道路的安全性。
大家可能也有疑问,为什么粉质粘土加上水泥土以后,强度会有什么不同呢?其实这个问题也能从另一个角度来解答。
水泥土是通过水泥和土混合,在一定湿度下固化形成的。
水泥土无侧限抗压强度影响因素试验研究游波;王保田;李治朋;张鸿;程卓【摘要】水泥土的强度和变形特性是影响水泥土搅拌法形成的复合地基承载力和沉降的重要因素.通过水泥土室内配合比试验,研究了不同水泥掺入量、不同养护龄期、不同土类、不同试验条件对水泥土试件无侧限抗压强度的影响,得出了不同水泥掺入量、不同养护龄期与圆柱体无侧限抗压强度的关系,对现场使用水泥土搅拌桩加固软基有较好的指导作用.【期刊名称】《现代交通技术》【年(卷),期】2010(007)005【总页数】4页(P4-7)【关键词】水泥土;无侧限抗压强度;水泥掺量;养护龄期;试验条件【作者】游波;王保田;李治朋;张鸿;程卓【作者单位】河海大学,岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,江苏南京,210098;河海大学岩土工程科学研究所,江苏南京,210098;河海大学,岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,江苏南京,210098;河海大学岩土工程科学研究所,江苏南京,210098;河海大学,岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,江苏南京,210098;河海大学岩土工程科学研究所,江苏南京,210098;河海大学,岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,江苏南京,210098;河海大学岩土工程科学研究所,江苏南京,210098;河海大学水文水资源学院,江苏南京,210098【正文语种】中文【中图分类】U414水泥土搅拌法是经常用于对淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的软土进行地基加固的一种地基处理方法。
该方法是利用水泥作为固化剂,通过特制的搅拌机械,就地将原位土和固化剂(粉体或浆液)强制搅拌,水泥与土之间发生一系列复杂的物理化学反应,使原位土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥桩[1]。
水泥土的抗压强度是水泥搅拌桩设计的重要指标,为了满足设计要求,必须进行水泥加固土的室内配合比试验,以便更好地指导现场施工。
现根据南京长江四桥北连接线设计要求进行了水泥土室内配合比试验,通过对不同水泥掺量、不同养护龄期、不同土质进行试验对比分析,得出了各因素对水泥土无侧限抗压强度的影响规律,为水泥搅拌法寻求更加经济、合理的配方和合理的施工参数提供理论依据。
水泥土无侧限抗压强度快速检测方法摘要:水泥土无侧限抗压强度是评价水泥土力学性能和工程质量的重要参数。
在传统的水泥土无侧限抗压强度检测中,一般需要进行较长时间的静置和复杂的加荷卸荷过程,耗费时间较长,而且测试结果的离散性较大。
因此,研究一种快速、准确的检测方法十分必要。
本文将介绍一种水泥土无侧限抗压强度快速检测方法,旨在提高检测效率和精度。
关键词:水泥土;无侧限抗压强度;快速检测引言近年来,随着工程建设的快速发展,对水泥土无侧限抗压强度的快速检测方法的研究也在不断深入。
一些新型的检测方法被提出,如声波检测法、电阻应变法、超声波速测定法等。
这些方法具有快速、准确、非破损等特点,但在实际应用中受到一些限制,如对试件尺寸要求较高、需要专业人员操作等。
1、水泥土无侧限抗压强度检测方法概述1.1、无侧限抗压强度检测方法的分类水泥土无侧限抗压强度检测方法可以根据不同的分类标准分为不同的类型。
根据测试原理可以分为物理方法和力学方法。
其中,物理方法包括声波检测法、电阻应变法、超声波速测定法等;力学方法包括直接加荷法和反压力法等。
1.2、水泥土无侧限抗压强度检测方法的特点不同类型的水泥土无侧限抗压强度检测方法具有不同的特点。
传统的加荷卸荷方法虽然操作简单,但测试周期较长,需要等待试件达到一定的龄期才能进行测试,且对试件的扰动较大。
一些新型的检测方法如声波检测法、电阻应变法、超声波速测定法等具有快速、准确、非破损等特点,但在实际应用中需要专业的设备和人员操作,且对试件的要求较高。
2、水泥土无侧限抗压强度快速检测方法2.1、压力试验法(1)原理介绍:压力试验法的原理是利用压力试验机对水泥土样品施加压力,直至样品破坏。
通过记录破坏时的压力值,可以计算出水泥土的无侧限抗压强度。
该方法的优点是操作简便、试验设备成本较低,适用于施工现场快速检测。
(2)试验设备与材料:试验设备主要包括压力试验机、压力试验模具和试样制备工具。
其中,压力试验机是核心设备,用于施加压力;压力试验模具用于制作水泥土试样;试样制备工具包括搅拌器、模具和振动台,用于制备和压实水泥土试样。
水泥土无侧限抗压强度试验分析陈中学;李文广;任涛;梁鹏【摘要】通过室内重塑土试样无侧限抗压强度试验,探讨在不同水泥标号、不同水泥掺量、不同龄期、不同软土条件下水泥土无侧限抗压强度发展规律.试验结果表明:龄期对水泥土无侧限抗压强度的提高比水泥掺量的影响更明显;425普通硅酸盐水泥对软土无侧限抗压强度的改善效果由好到差依次为粘土、淤泥质粘土、淤泥.325矿渣硅酸盐水泥对于淤泥土地基处理效果明显好于425普通硅酸盐水泥.以武汉某道路工程为依托,通过室内正交试验,考虑水泥土无侧限抗压强度的相关因素,找出影响粘土、淤泥质粘土、淤泥强度的主要影响因素,以便在工程中尽可能获得最好的软土加固效果.%Through indoor unconfined compressive strength test on remodeled soil sample, we explore development rule of unconfined compressive strength of cement soil of different cement grade, different cement content, different age, and different soft soil conditions. The test results show that the cement age has more significant influence to unconfined compressive strength of cement soil than that of cement content;425 common Portland cement 's meliorating effect to unconfined compressive strength of cement soil, from good to bad, is clay, sludge soil, sludge. For sludge soil, 325 slag Portland cement has much better treatment effect than that of 425 common Portland cement. Based on certain road project in Wuhan City, by indoor orthogonal test, with related factors for unconfined compressive strength of cement soil considered, we find out major influence factors for clay, sludge soil and sludge strength, so to acquire best soft soil reinforcement during project construction.【期刊名称】《公路交通技术》【年(卷),期】2016(032)005【总页数】5页(P4-8)【关键词】水泥土;抗压强度;水泥掺量;龄期;软土【作者】陈中学;李文广;任涛;梁鹏【作者单位】重庆市交通规划勘察设计院,重庆 401121;重庆市交通规划勘察设计院,重庆 401121;重庆市交通工程质量检测有限公司,重庆 401121;重庆市交通规划勘察设计院,重庆 401121【正文语种】中文【中图分类】U414水泥土是依靠机械力搅拌或射流冲切,把地基的天然软土与水泥浆(或粉)混拌在一起形成桩体或墙体,从而加固软土地基。
冻结水泥土无侧限抗压试验研究王许诺;杨平;鲍俊安;张翔宇【摘要】城市地铁盾构进出洞及联络通道施工中常常采用水泥土预先加固辅以人工冻结法补充加固的施工工艺,为掌握冻结水泥土的力学性能及相关设计参数,开展了系列冻结水泥土无侧限抗压性能室内试验研究,研究结果表明:水泥土无侧限抗压强度随温度的降低、水泥掺入比的增加呈线性增大,随养护龄期的增加呈对数增大;水泥土的抗压强度和弹性模量随着温度的降低基本呈线性增大,在常温下随水泥掺入比呈线性增大,在-10℃下随水泥掺入比呈指数增大,并随着养护龄期的增加呈对数增大;温度、水泥掺入比和龄期三个因素中温度对水泥土抗压强度的影响最大;随水泥掺入比、龄期的增加,冻结水泥土与常温水泥土强度及弹性模量差异呈指数规律减小,最终趋于稳定比值.【期刊名称】《水文地质工程地质》【年(卷),期】2013(040)003【总页数】5页(P79-83)【关键词】冻结水泥土;弹性模量;温度;水泥掺入比;龄期【作者】王许诺;杨平;鲍俊安;张翔宇【作者单位】南京林业大学土木工程学院,江苏南京 210037;南京林业大学土木工程学院,江苏南京 210037;南京林业大学土木工程学院,江苏南京 210037;南京林业大学土木工程学院,江苏南京 210037【正文语种】中文【中图分类】TU472.6;TU472.9在城市地铁隧道建设中,水泥土加固和人工冻结法应用十分广泛,盾构进出洞施工中常出现两种工法的联合应用,例如南京地铁张府园车站南端头井洞门,先是采用深层搅拌桩以及压密注浆对土体进行加固,发生流砂后采用人工冻结技术补充加固,从而使隐患得以解决[1],集庆门车站北端头盾构进洞也是如此[2]。
然而,之前类似工程中水泥土加固后,再应用人工冻结法补充加固设计时,依然采用冻结原状土而非冻结水泥土的相关参数,一旦出现问题就有可能对整个工程造成重大的损失和危害。
最近的研究中,Consoli[3~6]对水泥土强度进行了深入系统的研究;贺俊等针对苏州地铁典型土层冻土的抗压强进行了研究[7];张婷等研究了不同因素对浅表土冻结温度的影响,并对浅表人工冻土的冻胀特性进行分析[8~9];Yu Lin-lin[10]研究了冻结粉质粘土的人工冻胀效应;Yang Yugui[11]对人工冻土的变形和强度特性进行理论研究;Chen Youliang[12]对上海地区冻结饱和粘土进行单轴压缩和抗拉试验研究,为人工冻结法施工提供了理论支持。
纤维水泥土无侧限抗压强度试验研究阮波;邓林飞;马超;李方星;邓威【摘要】为研究玻璃纤维加筋水泥土的效果,开展无侧限抗压强度试验.分别研究纤维掺量和纤维长度对纤维加筋水泥土无侧限抗压强度的影响.研究结果表明:纤维的加入能提高水泥土的延性,改善水泥土的脆性,极大的提高水泥土的残余强度;同时纤维能有效提高水泥土的无侧限抗压强度,纤维水泥土的强度受纤维掺量影响较大,最优纤维掺量为2‰;纤维掺量一定时,当纤维长度为9 mm时,纤维的加筋效果最佳.%For the purpose of studying the effect of glass fiber reinforced cement soil,unconfined compressive strength test was carried out. The effects of fiber content and fiber length on the unconfined strength of fiber reinforced cement soil were investigated. It is found that the inclusion of fiber can change the brittle behavior of the cement soil to a more ductile behavior and greatly improve the residual strength of the cement soil. The inclusion of fiber within cemented soil causes an increase in the unconfined compressive strength, and the strength of fiber-reinforced cement soil is significantly influenced by the fiber content, of which the optimal value is 2‰. Provided that the fiber content is fixed, the fiber length of 9 mm yields the best fiber reinforcement effect.【期刊名称】《铁道科学与工程学报》【年(卷),期】2017(014)007【总页数】5页(P1415-1419)【关键词】玻璃纤维;水泥土;无侧限抗压强度;纤维掺量;纤维长度【作者】阮波;邓林飞;马超;李方星;邓威【作者单位】中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075;中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075;中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075;中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075;中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075【正文语种】中文【中图分类】TU447水泥土因其就地搅拌施工、对环境影响小和造价低等优点而被广泛地应用到软土地基处理、边坡加固和基坑防渗等实际工程中。
复合矿粉水泥土的无侧限抗压强度试验
土壤工程在建筑工程中有着重要地位,因此对土壤特性进行检测与分析,分析得出合适的土壤搭配方案,改善土壤特性并大大提升建筑稳定性和耐久性,是十分重要的。
提高土壤材料作为一种可行的解决方案,使用土壤复合材料,可以显著提高土壤的抗压强度,可以使用矿物粉末作为土壤的细小结构,增加了土壤的材料性质。
本文的目的是探讨复合矿物粉末水泥土的无侧限抗压强度,运用实验的方法进行分析和研究,通过比较,得出最佳的复合矿物粉末水泥土搭配方案,以分析其无侧限抗压强度,推动土壤技术发展。
首先,本试验采用国家标准GB T 17671-2018中规定的试验方法:复合矿粉水泥土无侧限抗压强度试验,根据标准要求搭配复合矿物粉末水泥土试验试件,设置恒载荷,控制试验温度湿度,定期采集、记录试件变形和应力值。
其次,在实验过程中,首先采用现场积累的土壤混合物进行复合,混合土壤的物理性质、化学性质和矿物粉末含量等进行检测,以确定搭配复合矿物粉末水泥土的方案。
然后,以试状样制备复合矿物粉末水泥土试件,设置不同比例的矿物粉末,测试复合矿物粉末水泥土的抗压强度,并进行比较研究。
最后,将研究得出的复合矿物粉末水泥土的抗压强度和现有的土壤抗压强度进行比较,根据抗压强度的不同,结合应用的要求,选择最佳的复合矿物粉末水泥土搭配方案,以满足其在工程中的使用。
经过实验,发现复合矿物粉末水泥土的抗压强度要大大高于普通
土壤,可以使用复合矿物粉末水泥土进行搭配,有效提高土壤的抗压强度,改善建筑稳定性和耐久性。
总之,本实验通过介绍复合矿物粉末水泥土的抗压强度,提出适合复合矿物粉末水泥土搭配方案,以保证其在建筑中的应用,为建筑工程的发展提供有效的参考。
不同掺砂量及养护条件下水泥土无侧限抗压强度试验分析曹海文【摘要】为研究掺砂量及养护条件对水泥土强度的影响,本文以五邑大学实训中心工程为例,试验过程中保持水灰比不变,进行了不同掺砂量、不同龄期和不同养护等条件下水泥土无侧限抗压强度变化规律的试验.研究结果表明:当掺砂量为0%~15%时,水泥土的抗压强度随着掺砂量的增加而增大,当掺砂量为15%~20%时,到了一定的极限值后,水泥土的抗压强度变化不大甚至减少;不同养护条件下水泥土抗压强度大小顺序:空气中>常温包裹中>标准状况中>土壤中>水中.【期刊名称】《五邑大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2019(033)003【总页数】8页(P58-65)【关键词】水泥土;无侧限抗压强度;掺砂量;龄期;养护条件【作者】曹海文【作者单位】五邑大学土木建筑学院,广东江门 529020【正文语种】中文【中图分类】TU411水泥土是由土、水泥和水混合而成的一种具有一定强度的混合物[1].水泥土搅拌桩不仅具有施工简单、效率高、成本低、工期短,而且在施工过程中具有无振动、无噪音、无泥浆和水污染,同时不会造成局部土体隆起等优点,因此水泥土在实际工程中得到大量应用,使得其研究得到迅速发展[2].赫文秀等[3]研究表明,在水泥土中掺入一定量的砂,可以明显地提高水泥土的抗压强度;曲涛[4]等通过在水泥土里面掺入一定比例的砂进去,研究表明,可以改善水泥土的物理性能,使不同龄期下的水泥土无侧限抗压强度均获得一定程度的提高;王树娟[5]等在水泥掺入比一定的条件下,用一定量的砂置换等量的土,发现掺砂对水泥土无侧限抗压强度有明显的提高.砂是一种价格低廉的掺入材料,在水泥土中掺入一定比例的砂对水泥土强度是有明显提高.因此,本试验以五邑大学现代工程综合实训中心工程为研究对象,在该工程水泥土中掺入一定比例的砂,研究不同掺砂量、龄期在不同条件养护下对水泥土无侧限抗压强度的影响,本文以现场三轴水泥土搅拌机充分搅拌均匀后的水泥土为原材料,抛弃传统中到现场取土样自行搅拌配置水泥土的繁杂模式,同时,为更加全面地反应出实际工程水泥土搅拌桩在土体中从上而下的抗压强度,本文设计了5种不同的养护条件进行模拟,从而为同类工程项目掺砂水泥土设计提供一定的指导.1 工程概况1.1 地质及气候概况拟建场地位于广东省江门市五邑大学校内,其属于珠江三角冲积平原地貌地带,原为校园平地,已人工推填平,地势平缓,地面起伏小,场地地形开阔,无基岩出露. 本区地处亚热带季风区.全年降水丰沛,雨季明显,日照充足.夏季炎热,冬季一般比较温暖.1.2 水文地质概况在勘探孔勘探揭示的深度范围内,该场地地基土主要由人工填土、全新统湖相淤泥、一般粘性土及冲洪积相粗砾砂构成,最底层的寒武系沉积片岩主要包括全风化片岩和强风化片岩.在勘察期间,各钻孔均遇见地下水.根据区域水文地质调查结果,该场地地下水稳定水位变化幅度可按1.00 m~1.50 m考虑,主要受大气降水的影响.因此,本文结合场地地质条件,并按照国家标准相关规定,判定沿线地表水及地下水和土对混凝土结构腐蚀性等级为微,对钢结构腐蚀性等级为微.2 水泥土无侧限抗压强度试验2.1 试验材料水泥土土样取自五邑大学现代工程综合训练中心工程工地,取回的水泥土是经现场三轴水泥土搅拌桩机搅拌好的水泥土,水灰比为1.5:1.砂是产自江门市的天然河砂,含水率为12%,密度为1435 kg/m,试验采用江门市新会区生产的普通硅酸盐水泥P.O42.5,试验用水为自来水.2.2 试验方案和养护条件选取掺砂量分别为0%、5%、10%、15%、20%,试块选用河北安建试验仪器厂制作的70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm 水泥砂浆抗压三联优质绿色工程塑料试模,每种配比制作6块试样,共5组平行试验,在试块在空气中、常温塑料包裹中、标准状况养护箱中、模拟土壤中、水中,共设计5种不同养护条件下模拟,龄期设计了3个龄期,分别为7 d、14 d和28 d,总试块共有450块.图1 微机控制电子万能试验机不同养护条件模拟情况:桩顶暴露在空气中的部分,在空气中养护模拟;桩顶往下0.3 m左右,水分蒸发不大,用常温塑料包裹养护模拟;桩顶往下0.6 m左右,湿度加大,用标准养护箱养护模拟;桩顶往下1 m左右,临近有地下水的位置,在离现场50 m处挖掘一个长1 m,宽0.8 m,深1 m的坑,把试块放进并回填原土进行模拟;再往下就是地下水位以下的,试块直接在水中养护模拟.2.3 试验设备及操作过程试验使用深圳市新三思材料检测有限公司的微机控制电子万能试验机(CMT5105),如图1所示.试验过程如图2所示.图2 试验操作过程2.4 试验结果试验过程中,以速度为0.02 mm/min进行变形,试验结果如表2~6、图3~15所示.表2 在空气中养护条件下不同龄期水泥土的无侧限抗压强度(单位:MPa)编号7 d 14 d 28 d S-0 0.775 0.809 0.912 S-5 0.814 0.893 0.925 S-10 0.964 1.062 1.133 S-15 1.089 1.130 1.157 S-20 0.786 0.941 0.976表3 在常温塑料包裹养护条件下不同龄期水泥土的无侧限抗压强度(单位:MPa)编号 7 d 14 d 28 d C-0 0.296 0.333 0.460 C-5 0.324 0.399 0.464 C-10 0.344 0.411 0.506 C-15 0.371 0.431 0.507 C-20 0.317 0.397 0.464表4 在标况养护条件下不同龄期水泥土的无侧限抗压强度(单位:MPa)编号 7d 14 d 28 d B-0 0.108 0.289 0.310 B-5 0.147 0.337 0.376 B-10 0.170 0.3740.445 B-15 0.174 0.395 0.452 B-20 0.155 0.325 0.372表5 在土壤养护条件下不同龄期水泥土的无侧限抗压强度(单位:MPa)编号 7d 14 d 28 d T-0 0.096 0.156 0.188 T-5 0.101 0.165 0.230 T-10 0.121 0.1970.293 T-15 0.124 0.229 0.364 T-20 0.120 0.178 0.243表6 在水中养护条件下不同龄期水泥土的无侧限抗压强度(单位:MPa)编号 7d 14 d 28 d W-0 0.106 0.123 0.175 W-5 0.122 0.154 0.219 W-10 0.1240.167 0.231 W-15 0.134 0.183 0.242 W-20 0.106 0.124 0.176图3 在空气中养护条件下不同龄期水泥土水泥土的无侧限抗压强度与掺砂量曲线图图4 在常温塑料包裹养护条件下不同龄期水泥土的无侧限抗压强度与掺砂量曲线图图5 在标况养护条件下不同龄期水泥土的无侧限抗压强度与掺砂量曲线图图6 在土壤养护条件下不同龄期水泥土的无侧限抗压强度与掺砂量曲线图图7 在水中养护条件下不同龄期水泥土的无侧限抗压强度与掺砂量曲线图图8 在空气中养护条件下不同掺砂量水泥土的无侧限抗压强度与龄期曲线图图9 在常温塑料包裹养护条件下不同掺砂量水泥土的无侧限抗压强度与龄期曲线图图10 在标况养护条件下不同掺砂量水泥土的无侧限抗压强度与龄期曲线图图11 在土壤养护条件下不同掺砂量水泥土的无侧限抗压强度与龄期曲线图图12 在水中养护条件下不同掺砂量水泥土的无侧限抗压强度与龄期曲线图图13 同7 d龄期的不同养护条件下的水泥土无侧限抗压强度与掺砂量曲线图图14 同14 d龄期的不同养护条件下的水泥土无侧限抗压强度与掺砂量曲线图3 试验结果分析3.1 掺砂量对水泥土抗压强度的影响当水灰比均为1.5:1时,掺砂量与不同龄期水泥土的抗压强度关系如表2~6所示,图3~7所示.根据图表数据分析得到不同掺砂量水泥土强度提高数据汇总如表7所示.由试验数据分析可知,随着掺砂量的增加,各水泥土立方块试块无侧限抗压强度先提高后降低,最优掺砂量为15%.当掺砂量从0%增大到15%时,试块的无侧限抗压强度也随之增大而提高,当掺砂量从15%增加到20%时,则试块无侧限强度变化不大甚至减少;但是整体上来说,相对于掺砂量为0%时,各试块的无侧限抗压强度是有所提高的.图15 同28 d龄期的不同养护条件下的水泥土无侧限抗压强度与掺砂量曲线图表7 不同龄期下的不同掺砂量水泥土强度提高数据汇总养护条件龄期/d 5% 10% 15% 20%不同龄期、不同掺砂量水泥土强度与0%掺砂量水泥土强度的变化率07 05.01% 24.40% 40.47% 01.47%空气中14 10.45% 31.30% 39.70% 16.34%28 01.43% 24.17% 26.82% 07.06%07 09.56% 16.03% 25.43% 07.02%常温包裹中14 20.01% 23.55% 29.65% 19.28%28 00.83% 09.89% 10.15% 00.91%07 36.28% 57.90% 60.97% 43.24%标况中14 16.50% 29.26% 36.53% 12.32%28 21.11% 43.35% 45.69% 19.85%07 05.43% 25.82% 29.60% 25.10%土壤中14 05.79% 26.04% 46.67% 13.99%28 22.40% 56.31% 94.03% 29.58%07 15.17% 16.99% 26.45% 00.33%水中14 25.17% 35.47% 49.22% 00.64%28 25.74% 32.28% 38.62% 00.86%最优掺砂量为15%时,水泥土试块的无侧限抗压强度是显著提高的.这是因为在掺砂水泥土中,砂颗粒起到了相当于混凝土中骨料的作用,当水泥发生水化反应产生的胶结作用时,将产生以砂颗粒为中心,砂颗粒及土将和水泥水化产物形成的最优级配无数联接结构,硬化后将具有较高的强度[6].3.2 龄期对水泥土抗压强度的影响当水灰比均为1.5时,龄期与不同掺砂量水泥土的抗压强度关系如图8~12所示. 根据图表数据分析得到不同龄期水泥土强度提高数据汇总如表8所示.表8 不同掺砂量下的不同龄期水泥土强度提高数据汇总养护条件掺砂量/% 14d 28d不同掺砂量、不同龄期水泥土强度与7d龄期水泥土强度的变化率00 04.31% 017.68%空气中05 09.71% 013.66%10 10.10% 017.47%15 03.75%006.24%20 19.60% 024.16%00 12.32% 055.40%常温包裹中05 23.04% 043.02%10 19.61% 047.18%15 16.10% 036.46%20 25.19% 046.54%00 168.0% 187.5%标况中05 129.1% 155.5%10 119.4% 161.0%15 127.3% 160.2%20 110.2% 140.5%00 63.03% 095.92%土壤中05 63.60% 127.5%10 63.32% 143.4%15 84.50% 193.3%20 48.55% 102.9%00 15.91% 064.59%水中05 25.98% 079.70%10 34.22% 086.09%15 36.78% 080.42%20 16.27% 065.47%由此可知,当其他条件相同时,水泥土无侧限抗压强度随龄期增长而增大.3.3 养护条件对水泥土抗压强度的影响当水灰比均为1.5:1时,同一龄期不同养护条件下水泥土的抗压强度与掺砂量关系如图13~15可以看出,当其他条件相同时,不同的养护条件下对水泥土无侧限抗压强度是不同的,其养护条件下强度逐渐递减:空气中、常温包裹中、标准状况中、土壤中、水中.4 结论本文通过对江门五邑大学现代工程综合训练中心项目水泥土无侧限抗压强度进行试验研究,得出以下结论:1)影响水泥土搅拌墙抗压强度的因素包括掺砂量、龄期和养护条件等.2)当掺砂量从0%~15%时,水泥土的抗压强度随着掺砂量的增加而增大,当掺砂量在15%~20%时,强度到了一定的极限值后,强度变化不大,甚至减少.3)当其他条件相同时,不同的养护条件下对水泥土无侧限抗压强度是不同的,其养护条件下强度顺序:空气中>常温包裹中>标准状况中>土壤中>水中.本文结果对江门地区以及类似土层类别的地区实际项目具有一定的指导意义,今后希望对水泥土的抗折强度和抗渗性能等进行进一步的研究.参考文献【相关文献】[1]JGJ/T 233—2011,水泥土配合比设计规程.[2]《地基处理手册》编写委员会.地基处理手册[M].2版.北京:中国建筑工业出版社,2000.[3]赫文秀,申向东.掺砂水泥土的力学特性研究[J].岩土力学,2011, 32(S1): 392-396.[4]曲涛,范晓秋,刘鑫.水泥砂浆固化土抗压强度特性试验[J].河海大学学报,2012, 40(2): 173-178.[5]王树娟.掺风积沙水泥复合土力学性能的研究[D].呼和浩特:内蒙古农业大学,2012: 13-15.[6]郑洪军.劲性水泥砂浆土组合模型桩的极限承载力试验研究[D].延吉:延边大学,2014: 25-28.。
砂质粉土水泥土无侧限抗压强度试验姚贤华;管俊峰;谢超鹏;韩霄羽【摘要】通过对36组水泥土室内配方试验的归纳与分析,进行了室内4种因素影响下水泥土的无侧限抗压强度试验,定量分析了水泥掺量、养护龄期、水泥品种和养护方式对水泥土无侧限抗压强度的影响,揭示了各种因素对水泥土无侧限抗压强度的影响规律.试验结果表明:水泥土无侧限抗压强度随着龄期的增长而提高;水泥掺量、水泥品种和养护龄期是影响水泥土无侧限抗压强度的主要因素;对于水泥掺量小于10%的水泥土,养护方式对水泥土强度影响较大.试验结果还表明:无侧限抗压强度试验中的应力应变关系随水泥掺量的变化以及龄期都有较明显的变化趋势,水泥土试样随龄期的增长和水泥掺量的增加均变得越硬越脆,龄期越长、水泥掺量越大,应力应变关系曲线在上升段越陡峭.最后,从扫描电镜(SEM)试验照片中可以直观的看出水泥土随着水泥掺量的增加强度的变化规律.【期刊名称】《南水北调与水利科技》【年(卷),期】2016(014)002【总页数】6页(P125-130)【关键词】水泥土;无侧限抗压强度;水泥掺量;龄期;养护方式;水泥品种;应力应变【作者】姚贤华;管俊峰;谢超鹏;韩霄羽【作者单位】长安大学公路学院,西安710064;华北水利水电大学土木与交通学院,郑州450011;华北水利水电大学土木与交通学院,郑州450011;华北水利水电大学土木与交通学院,郑州450011;华北水利水电大学土木与交通学院,郑州450011【正文语种】中文【中图分类】TU472水泥土是指土料、水泥和水混合而成的一种具有一定强度和稳定性的混合物,近年来,水泥土被广泛应用于软土改良加固、截渗、基坑支护以及注浆等各类工程之中,并取得了良好的经济和技术效益[1-7]。
对于水泥土在粉质黏土、粉土、黄土和黏性土中的研究较多[12-14],但是在砂质粉土中水泥土的应用却是很少,因为土质不同对水泥土的无侧限抗压强度影响较大[15]。