聚苯乙烯轻质混合土强度变形特性的微观试验研究

聚苯乙烯(EPS)轻质混合土是一种新型的轻质土工材料.通过扫描电镜对聚苯乙烯颗粒轻质混合土的微观性状进行了研究,从轻质混合土的微结构基本单元的形状、基本单元体的接触状态、基本单元体间的联结形式等微观角度解释了轻质混合土的强度变形机理.其微观结构研究表明,轻质混合土试样内部由于水泥水化、水解形成的网络状胶结结构是其强度的主要来源;轻质混合土中的EPS颗粒是通过置换效应和空间效应影响强度变形特性的.     

废弃轮胎橡胶颗粒轻质混合土无侧限抗压强度试验

为了研究以废弃轮胎橡胶颗粒作为轻质材料的拌合轻质混合土的配比和强度的关系,通过室内土工试验,分析了橡胶颗粒含量、水泥含量、含水量和养护龄期对该混合土的无侧限抗压强度的影响以及橡胶颗粒含量、水泥含量对其应力—应变曲线形态的影响。得到了试样强度和变形随混合土配合比变化的规律。试验表明,在一定范围内改变这种混合土的配合比,可以调节混合土的强度和和易性,使其满足工程应用的需要,为下一步研究这种新型材料的本构关系和轻量性奠定基础。     

冻融循环对气泡混合轻质土物理特性的影响研究

针对气泡混合轻质土在寒区应用时可能受到的冻融循环作用,制备了密度为0.6 g/cm~3的气泡混合轻质土试样,通过室内试验研究了冻融循环对气泡混合轻质土体积、密度及气孔结构等物理特性的影响.试验结果表明,冻融循环作用下气泡混合轻质土的体积变化率不超过1.5%.而密度的变化则与气泡混合轻质土的初始含水量密切相关,初始含水量低时,气泡混合轻质土的密度会先随冻融循环次数的增多而变大;初始含水量高时,则规律相反.随着冻融次数的增多,气泡混合轻质土的表层结构会受到一定程度的破坏,造成孔径增大,土样表面会出现剥落的现象.     

气泡混合轻质土生产设备的研究开发

本文简单地介绍了国内外设备的发展状况和不足，并针对气泡混合轻质土在高速公路建设中的施工特点和质量要求，对提高气泡混合轻质土设备的产量、自动化及质量等方面进行详细地研究。     

单轴压力下RST轻质土变形特性及其细观机理分析

通过无侧限抗压强度试验和细观试验,研究了废弃轮胎橡胶颗粒轻质混合土(RST轻质土)在单轴压力作用下的变形特性及其细观成因,得到了应力-应变曲线与材料配合比的关系以及有代表性的细观图片.无侧限抗压强度试验结果表明:RST轻质土的应力-应变曲线为软化型,可以被概括为压密、弹性变形、塑性变形、软化4个特征阶段.细观试验结果表明:在处于加载初期的压密阶段,最先发生变化的是试样内部的孔洞,这些孔洞在外荷的作用下有闭合的趋势,但不会完全消失;由外荷造成的裂缝的出现标志着塑性变形阶段的开始,外荷引发的裂缝最初会从试样内部原有的孔洞以及橡胶颗粒和水泥土的结合面上开展.试验结果还表明,土体的宏观现象是其细观结构变化的体现,废弃轮胎橡胶颗粒轻质混合土的细观孔隙裂缝发展情况可以解释其宏观应力-应变曲线的形态特征.     

EPS颗粒混合轻质土动强度特性对比研究

通过室内动三轴试验对黏土和黏土与EPS颗粒混合轻质土(LCES)在动荷载作用下的强度特性进行了对比研究.试验结果表明:LCES的动强度随着水泥质量分数的增大而增大,随着EPS颗粒质量分数的增大而减小,当水泥质量分数达到10%以上时,其动强度就超过黏土;EPS颗粒质量分数越大,水泥对LCES的动强度的影响越小;LCES和黏土的动强度都随着围压的增大而增大,但黏土的增幅比LCES略大.     

基于AHP-FCE方法的气泡混合轻质土耐久性评估

为提高气泡混合轻质土的耐久性能,将层次分析法(AHP)和模糊综合评价法(FCE)相结合,对气泡混合轻质土耐久性进行综合全面评估。基于气泡混合轻质土的物理力学性质,从初步设计、施工工艺和运行管理角度出发,选择相应的影响因子,建立了影响因子等级标准;建立了基于目标层、准则层和指标层的气泡混合轻质土耐久性综合评估模型,通过AHP法确定下一层次相对于上一层次的影响权重,并对判断矩阵进行一致性检验,证明了影响因子权值分配的合理性;构建了适用于各影响因子的隶属函数,计算相应的隶属度,并给出模糊综合评价的具体方法;以广东某高速公路S03标段收费岛范围的轻质土路基为实例,对该项目进行耐久性综合评估,证明了AHP-FCE方法的实用性与可靠性。     

气泡混合轻质土控制软土路堤桥头沉降试验

为了验证气泡混合轻质土在控制软土路堤与结构物差异沉降方面的处理效果,对在建的沿海高速公路T6合同选择试验段开展了原位试验研究。分别选择146+957中桥0号台和3号台台背做为试验段,3号台台背直接采用预压-气泡混合轻质土回填处理,0号台台背采用预压-深层搅拌桩处理。在试验段布置了沉降板,跟踪测试处理后的软土路堤沉降随时间的演化规律。结果表明,由于气泡混合轻质土减轻了填土自重,在加载预压完成后填筑气泡混合轻质土,地基土处于超固结状态,路基工后沉降小,能有效防治软土路基桥头跳车。气泡混合轻质土和深层搅拌桩处理的对比表明,前者不仅处理效果好,而且施工方便,施工进度快,是一种很有发展潜力的软土路堤路桥过渡段差异沉降控制方法。     

EPS颗粒轻质混合土蠕变特性试验研究

利用双联高压固结仪,采用分级加载和分别加载方式,对新型填土材料EPS颗粒轻质混合土的蠕变性进行了对比试验研究,并基于试验结果建立了压缩蠕变本构关系式.试验结果表明:EPS颗粒轻质混合土呈现衰减蠕变特性,不出现急剧流动阶段;压力越大,达到蠕变稳定的时间越长.由蠕变本构关系式计算的蠕变变形与试验数据对比表明,这种蠕变本构关系式总体上能够反映这种新型填土材料的蠕变特性,可应用于工程实践.     

气泡混合轻质土在桥台填筑中的质量控制研究

以福建省古武高速公路武平至十方东流段十方枢纽互通B匝道为工程背景,介绍了气泡混合轻质土在B匝道桥桥台填筑中的应用,从气泡混合轻质土的设计、施工以及质量控制的角度出发,详细介绍了气泡混合轻质土的设计、具体的施工工艺以及质量控制措施,并总结了气泡混合轻质土的优点以及其适用范围,取得了良好的工程效果,为其他类似工程提供了宝贵的借鉴经验。     

聚苯乙烯轻质混合土渗透特性的试验研究

为研究聚苯乙烯轻质混合土在海岸工程、堤防工程等建设项目中作为筑堤材料的可行性，通过对不同配比聚苯乙烯轻质混合土渗透性能的试验研究，得到了聚苯乙烯轻质混合土渗透系数的大致范围及其随配比变化规律，渗透系数大约在10^--10^-7cm／s之间变化，随水泥掺入比增高、龄期延长、密度变大而有所降低，降低的幅度因配比不同而异，认为轻质混合土抗渗透性能较好，可在沿海工程建设中使用。     

聚苯乙烯轻质混合土三轴压缩试验研究

对不同水泥掺入比、不同密度和不同龄期的聚苯乙烯轻质混合土,进行不固结不排水和固结不排水常规三轴压缩试验,以研究聚苯乙烯轻质混合土应力应变特性的变化规律和抗剪强度指标的确定方法．试验结果表明,水泥掺入比、密度和龄期,对不固结不排水和固结不排水三轴压缩试验的应力应变特性和抗剪强度指标c,φ的大小有不同程度的影响。     

改良微生物诱导碳酸钙沉淀技术加固粉性土力学性能

微生物诱导碳酸钙沉淀技术(microbially induced calcite precipitation,MICP),是近年来在国内兴起的一项多学科交叉的技术,工程技术人员将它引入到土木工程中,使得土体各项性能得以改良;黄河中下游的粉性土水稳定性差,毛细水作用大,干燥时强度高但潮湿时强度显著下降,利用MICP技术加固粉性土值得研究.以粉性土为研究对象,首先研究了不同糯米浆浓度下土样的力学性能,以最优糯米浆浓度作为改良材料对MICP技术进行改良;其次控制胶菌质量比为2∶1,研究了不同胶结液浓度下MICP技术的产碳酸钙量以及Ca2+转化率,得出MICP技术的最佳配比,结合最优糯米浆浓度形成改良MICP技术;最后研究了素土、MICP加固土、改良MICP加固土土样养护7d后的力学性能.研究表明:土样最优糯米浆浓度为3％,此时土体无侧限抗压强度与内摩擦角达到最大;MICP技术最佳配比为2:1胶菌质量比、0.5 mol/L胶结液浓度,此时产碳酸钙量最多且Ca2+转化率在80％以上,添加3％糯米浆浓度的改良MICP技术Ca2+转化率在90％以上,比MICP技术高10％;通过土的直接快剪试验和无侧限抗压强度试验,MICP加固土的黏聚力提高了约30％,内摩擦角变化不大,改良MICP加固土的黏聚力提高了约50％,内摩擦角提高了约17％.     

喷射GFRP加固砌体柱抗压承载力分析

喷射玻璃纤维聚合物(SGFRP)加固8个砌体柱试件,分别进行轴心受压试验和偏心受压试验研究,描述了试验砌体柱的破坏形态,分析了喷射玻璃纤维聚合物抗压加固砌体柱的加固效果.试验结果表明：加固对砌体柱的极限承载能力有较大的提高.不同的喷射GFRP厚度、短切纤维长度以及是否贴玻璃纤维布对砌体柱的承载力也有一定的影响,通过对比不同加固方式与承载力的关系,提出合理的加固建议.文中还根据砌体柱的材料力学特征建立计算模型,并结合试验研究提出相应的受压承载力计算公式,为定量分析喷射GFRP加固砌体柱进行了探讨.     

戊烷对可发性聚苯乙烯性质的影响

采用悬浮聚合法合成了可发性聚苯乙烯(EPS),研究了戊烷用量对EPS粒径、产品细粉率、玻璃化转变温度、分子量和戊烷在EPS产品中分散情况的影响,并通过DSC、GPC和电子显微镜分析手段对产品进行了测试。结果表明,戊烷用量的增加使产品的平均粒径增加,玻璃化转变温度和分子量减小;当戊烷用量为2.14%(质量分数)时,戊烷在产品中分散较好,当用量为2.67%时,细粉率达到最小值0.42%。     

聚丙烯纤维与胶粉复掺对砂浆强度和韧性的影响

采用聚丙烯纤维与聚合物胶粉复掺的方法配制了胶粉改性砂浆,并应用正交试验和多点分布的纤维单因素试验研究了聚丙烯纤维与聚合物胶粉复掺对砂浆强度和韧性的影响。结果表明：随着纤维掺量的增加,砂浆折压比总体上呈增加趋势,长度为10 mm的聚丙烯纤维增韧效应最优;当聚丙烯纤维复合胶粉改性砂浆的折压比在0．17～0．21时,韧性显著提高;配制参数纤维掺量为0．2％、纤维长度为10 mm、胶粉掺量为5％、硅粉掺量为5％的胶粉改性砂浆的综合强度和韧性最优,适合作为混凝土剥蚀面层的修复材料。     

水泥复合土的抗压强度试验研究

为了改善水泥土力学特性,设计了水泥复合土的配合比。采取正交试验方法,进行了水泥复合土的抗压强度试验,并通过极差分析和方差分析,研究了水泥掺量、膨润土掺量和粉煤灰掺量对水泥土抗压强度的影响大小和变化规律,建立了水泥复合土抗压强度随水泥掺量、膨润土掺量和粉煤灰掺量变化的回归方程。研究结果表明,随着水泥掺量的增加,水泥复合土的抗压强度逐渐增大;随着膨润土掺量的增加其抗压强度逐渐降低;对于粉煤灰掺量,其抗压强度在20%处达到最大。通过方差分析可知,水泥掺量对水泥复合土抗压强度的影响最大,其次为粉煤灰掺量的影响,膨润土掺量的影响最小。     

Effect of Co-polyester antistatic agent modified by carbon nanotubes on the properties of polypropylene fibers

Antistatic polymer fibers were investigated by using carbon nanotubes (CNTs) to enhance the antistatic ability of inner antistatic agents based on the mechanism of attracting moisture by polar radical groups. It is indicated that the antistatic ability of the fibers filled with composite antistatic agents that contain CNTs and organic antistatic agents was superior to that of the fibers filled either with pure organic antistatic agents or pure CNTs. The antistatic ability of the composite antistatic agent fabricated by an in situ process was superior to that of the composite antistatic agent fabricated by direct dispersing CNTs in the antistatic agent carrier. Moreover, the heat-treated CNTs could further enhance the antistatic effect compared with the initial CNTs. The antistatic effect is significantly influenced by the content of CNTs in the composite antistatic agent.     

采用泡沫聚苯乙烯修筑的轻型桥台路堤特性分析

为了分析采用泡沫聚苯乙烯（EPS）修筑的轻型桥台路堤的特性, 以广东淡澳河大桥南岸桥台施工的EPS路堤为例, 阐述该桥台路堤的结构形式、施工特点以及现场监测仪器的布置情况, 并对监测数据进行分析;采用固结有限元ABAQUS程序计算路堤填筑450 d后的路堤内压力和位移分布状况, 讨论沿路堤中线的沉降以及沿桥台台背的竖向与侧向压力的分布情况. 特性分析结果表明： 虽然EPS路堤也发生沉降, 但是1 a后沉降趋于稳定, 而且整个EPS路堤也稳定. 因此, 采用EPS填筑路堤可以显著减少地基土上覆荷载、路基沉降和作用在桥台台背上的侧压力, 保证桥台和路堤的稳定.     

掺UEA水泥净浆膨胀与强度性能试验研究

本文以土钉钻孔注浆中的水泥净浆进行研究,以UEA膨胀剂为膨胀源,通过水泥膨胀性试验与强度试验,研究了不同膨胀剂掺量和不同水胶比对水泥净浆膨胀性能与强度的影响。研究结果表明：在UEA掺量6%~10%、水胶比0.38~0.48范围内,水泥净浆始终是膨胀的,膨胀率随UEA掺量的增加而增加,随水胶比的增加而减小,当水胶比大于0.42时,膨胀率将明显降低;净浆试件在内置钢筋条件下的限制膨胀率约为相同情况下自由膨胀率的一半;UEA有利于普通硅酸盐水泥早期强度的发展,但对水泥的最终强度影响不大,且掺量不宜超过10%。