基于无接触电阻率法的疏浚淤泥固化土的早期固化机理研究

采用无接触电阻率测定仪测定淤泥固化土的72 h内的电阻率ρ随时间t变化的特征曲线ρ(t)-t,分析淤泥固化土电阻率的变化特点;并从淤泥固化土中微观反应的角度进行了分析,试图从电阻率的角度阐释淤泥固化土早期的固化机理。试验结果表明,无接触电阻率法可以用来反映淤泥固化土早期的内部微观反应,根据电阻率曲线的特征点将淤泥固化土内部的化学反应过程划分为Ⅰ溶解期、Ⅱ诱导期、Ⅲ硬化期三个反应阶段。不同有机质含量的淤泥固化土的电阻率曲线形式类似,只是对特征点的位置有影响,验证了溶解期阻碍淤泥固化土电阻率下降的原因。     

疏浚淤泥脱水联合固化试验研究

为了实现疏浚淤泥的快速处治,以河道疏浚底泥为研究对象,采用先排水后固化的处理思路,首先在淤泥中添加絮凝剂,含水率迅速降低,在絮凝剂脱水的基础上,再加入固化剂,对固化土进行含水率、液塑限、无侧限抗压强度以及微观特性进行试验研究。结果表明:在絮凝脱水淤泥中加入水泥后含水率降低,固化龄期越长、水泥掺量越高,含水率越低;随着固化剂掺量的增加,固化土的液限逐渐降低,塑限逐渐增大,塑性指数减小,且10%水泥掺量下的淤泥固化土强度可达到136. 5 kPa和143. 4 kPa;絮凝剂对脱水的促进效果远大于其在固化时的负面效果。     

微生物注浆固化粉土的微观结构与作用机理

【目的】确定微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术注浆固化吹填粉土的强度效果,明确其微观控制因素与固土作用机理,为微生物固土技术应用于处理吹填粉土提供理论参考。【方法】通过不同注浆轮次微生物注浆固化吹填粉土,采用无侧限抗压试验、X射线衍射分析、扫描电镜分析、压汞分析以及化学分析等方法,比较微生物注浆固化处理吹填粉土的强度、矿物成分、胶结CaCO₃含量、土体微观形貌和土体孔径分布等差异。【结果】 对吹填粉土先后恒压注入A₆₀₀=1.2的巴氏芽孢杆菌和0.1 mol/L的CaCl₂与尿素胶结溶液1～6轮后,其无侧限抗压强度较未处理土分别提高26.8%、33.0%、36.4%、39.6%、59.8%、61.8%,强度随注浆轮次的增加而增加; 微生物固化吹填粉土中的主要胶结物为方解石型CaCO₃,其在土体内部起到胶结土颗粒与填充孔隙两方面作用,微生物注浆固化粉土强度随CaCO₃含量增加而增加并存在敏感阈值,当固化粉土中的CaCO₃含量超过阈值时,固化效果会显著提升,不同粉土的阈值存在差异; 微生物注浆加固改变了吹填粉土的孔隙分布,直径10～300 μm的孔隙显著减少,对10 μm以下细小孔隙影响不大。【结论】采用微生物注浆方式固化吹填粉土是有效的。微生物注浆固化粉土的强度形成受其微观胶结结构与CaCO₃含量影响,吹填粉土的孔隙尺寸能够与巴氏芽孢杆菌的菌体尺寸相容,微生物注浆会显著减少吹填粉土中10 μm以上的孔隙。     

土压缩模量计算公式的探讨

从压缩模量的定义出发 ,对土压缩模量的计算公式进行了理论分析 ,得出了更加合理的表达式。     

疏浚淤泥流动固化土的三轴剪切试验研究

为了分析高含水率疏浚淤泥流动固化土的强度特性,对疏浚淤泥流动固化土进行了三轴剪切试验研究.通过三轴试验仪,开展了不同配比和不同龄期的流动固化土的固结不排水(CU)三轴剪切试验.结果表明,疏浚淤泥流动固化土的抗剪强度包线由双折线组成,屈服前的强度包线与水平轴近似平行(平均夹角为4.8°),屈服后的强度包线与水平轴夹角增加...     

昔格达土的压缩特性和微观结构

为研究攀枝花昔格达土的压缩特性和微观结构特征,采用取得的1~#、2~#昔格达土样本分别制备原状样以及含水率为5%、10%、15%、20%的重塑样,共制备48个土样。通过X线衍射测定矿物成分,通过一维压缩试验研究昔格达半成岩在水和固结压力影响下的强度变化规律,通过扫描电子显微镜(SEM)探讨原状和重塑状颗粒的微观结构。结果表明:攀枝花昔格达半成岩存在明显的结构特征,结构破坏强度为500 kPa,含水率对昔格达土的结构表达具有重要影响;当固结压力为100～500 kPa时,结构参数极不稳定,而当固结压力大于800 kPa时,结构参数进入稳定状态;昔格达原状土的微观结构呈开放式絮凝片状,颗粒分布有一定方向性,胶结作用明显;在试样结构破坏后,试样的表面分形维数与荷载呈线性负相关关系。     

基于分形理论的固化土微观结构变化特性

为探究海洋环境中不同离子对固化土微观颗粒结构的影响,研究了钢渣+水泥固化土与水泥固化土在侵蚀环境下微观颗粒结构变化特点。选取海水中影响较大的3种离子对固化土试样进侵蚀性试验,对不种侵蚀龄期的试样进行电镜扫描,借助OpenCV图像处理软件对扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)图像进行处理,获得土体微观颗粒结构的形态特征,与试样无侧限抗压强度(unconfined compression strength, UCS)相结合,得到固化土微观颗粒结构变化与宏观强度变化的相互关联特性。研究结果表明：(1)在Mg²⁺作用下水泥固化土(CS)、掺激发剂的钢渣水泥固化土(A-SSP-CS)、钢渣水泥固化土(SSP-CS)的宏观强度变化与微观颗粒结构变化具有一定的相关性,且相关性在前期优于后期;(2)在Cl^-环境下CS、A-SSP-CS的宏观强度变化与微观颗粒结构变化在整个试验阶段内体现出较好的相关性,SSP-CS的宏微观相关性前期优于后期;(3)在SO₄^2-环境下,CS、A...     

路基改性膨胀土的微观结构研究

通过某公路工程二处膨胀土改性土样的扫描电镜试验,对不同改性配方的膨胀土的微观结构进行分析研究,为路基填土最佳掺合料的选择和配比设计提供依据.     

双桥静力触探与土的压缩模量关系研究

通过对双桥静力触探锥头阻力、侧摩阻力与室内压缩模量关系的回归分析,对江苏省不同地貌单位不同地质成因的百余个项目的黏性土压缩模量与双桥静力触探锥头阻力、侧摩阻力的指标进行了统计,并与单一指标进行了对比,利用线性回归进行了分析,结果表明：黏性土的压缩模量与双桥静力触探锥头阻力显著相关,与双桥静力触探锥头阻力、侧摩阻力两个指标高度相关,存在较好的线性关系,采用双桥静力触探探头锥头阻力、侧摩阻力两个指标拟合黏性土压缩模量的公式比较符合实际,为实际工程中利用原位测试手段取得土的压缩模量提供借鉴。     

一种自修复固化土的抗拉强度试验

固化土在道路工程上运用广泛,其抗压强度高但抗拉强度低,且易产生干缩裂缝导致强度降低.介绍一种具有强度自修复功能的固化剂,并对其开展抗拉(劈裂)强度试验研究.通过室内试验及电镜扫描试验发现,相较于传统的水泥固化土,添加自修复固化剂后,劈裂强度和水稳定性显著提升.养护3d和7d后破坏,水泥土和自修复固化土均具备一定的劈裂强...     

考虑级配影响的粗粒料压缩破碎特性试验

采用分形维数和级配宽度作为级配的量化指标,通过粗粒料的侧限压缩试验,研究级配对密实粗粒料的堆积、变形以及破碎特性的影响规律。试验结果表明,粗粒料的最大干密度和低应力下的压缩模量均随着分形维数的增大先增大后减小,在分形维数为2.2附近存在极大值;同时,两者均随着级配宽度增大而增大。粗粒料的破碎强度可通过双对数坐标下的拐点表征,破碎强度随着分形维数与级配宽度的增大而增大;破碎强度越高,颗粒破碎率越小;不同级配的粗粒料充分破碎后的最终级配都收敛于唯一的分形分布。     

复合土层压缩模量讨论

复合地基复合土层压缩模量的计算关系到复合地基的选型和建筑物变形计算,本文通过对《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)刚性桩复合地基和柔性桩复合地基及半刚性桩复合地基复合土层模量计算式的分析,讨论界定规范公式的使用条件,可供工程界参考与讨论。     

拉压弹性模量不等材料杆的纯弯曲及偏心压缩

基于弹性力学的基本理论 ,分析了拉压弹性模量不等材料直杆在纯弯曲变形状态下的应力和应变 ,给出相应的应力计算公式 ,并讨论了拉压弹性模量的比值参数对应力分布的影响 .在此基础上又分析了拉压弹性模量不等材料杆在偏心压缩时的应力、应变 ,给出了横截面中性轴位置的数值计算方法和数值解 ,并进行了定性的讨论 .     

硅酸钠模数对无机聚合物力学性能与微观结构的影响

用模数m=1.0、1.2、1.4和1.6的4种硅酸钠溶液作激发剂制备偏高岭土基无机聚合物,通过强度测试、红外分析(IR)、X线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等方法考察激发剂模数对无机聚合物力学性能和微观结构的影响。结果表明:模数在1.0~1.6变化时,激发剂中硅氧四面体呈低聚合态;随养护时间延长,无机聚合物抗压强度和抗折强度提高,m=1.2的无机聚合物28 d抗压强度最高(74.6 MPa),抗折强度为11.2 MPa;4种无机聚合物主体相均呈非晶态,结构上由凝胶体和残留原料颗粒组成,其中,m=1.2时无机聚合物的显微结构最平整。     

残余油微观分布定量化解释及孔隙微观结构变化研究

为进一步研究不同孔隙下残余油饱和度的分布状况,以及残余油对于孔隙微观结构的影响,利用压汞法进汞毛管力曲线计算岩心原始孔隙半径;结合退汞毛管力曲线建立了不同孔隙半径所对应的残余油饱和度计算方法。在此基础上,利用分形理论研究空白岩心及退汞饱和度下的分形维数变化。结果表明:孔隙半径处于1.1~5μm范围相对大孔隙的分形维数高于半径处于0.03~1.1μm范围内小孔隙的分形维数,大孔隙不规则性强于小孔隙;同时在残余油饱和度下,岩心微观孔隙分形维数基本保持恒定,为2.065左右;且进汞时小孔隙维数D-in2、退汞时维数D分别与最大进汞饱和度和退汞饱和度具有明显线性关系。可见,通过开展对孔隙当中微观残余油分布的研究,对今后从降低残余油饱和度角度进行提高采收率研究具有非常重要的学术价值。     

泵送剂对膏体抗压强度的影响试验研究及机理分析

泵送剂能有效改善膏体料浆流动性能,然而其对膏体料浆凝结性能的影响机理尚未明确。针对这一问题,本文进行泵送剂的抗压强度试验和环境扫描电镜观察。强度试验结果表明：泵送剂可有效改善膏体料浆凝结性能,泵送剂掺量越高不同龄期的膏体凝结性越好。环境扫描电镜观察结果表明：泵送剂添加后,大尺寸絮团减少,料浆内孔隙减少,改变了膏体微观结构。基于应用计算机图像处理技术和分形理论,计算膏体微观结构计盒维数,量化分析膏体微观结构。最终对泵送剂改善膏体凝结性能的机理进行分析,认为泵送剂通过改变絮团大小和数量、孔隙率、水化反应等方面影响膏体凝结性能。     

拉压不同模量有限元法剪切弹性模量及加速收敛

从理论上论述了不同模量问题的剪切弹性模量对数值计算收敛性的影响,提出了一种不仅同主应力符号而且同主应力大小有关的剪切弹性模量的确定方法。在此基础上提出了加速收敛因子η,运用η参与运算,使各种不同模量问题有限元计算的收敛速度加快,尤其是对大型复杂的,实际的不同模量问题效果更为明显。     

拉压弹性常数不同对梁的弯曲强度的影响

岩石类材料(包括混凝土材料)在受拉与受压状态的弹性模量和泊松比是有明显差异的,本文推导了拉压弹性模量不同的矩形截面梁纯弯曲情况下弹性力学的解答.结果表明,不考虑拉压弹性模量的差异会引起较大误差.     

青海地区泥岩膨胀特性与微观结构

为研究不同单元体泥岩膨胀特性与微观结构的关联性。本文对青海省东北部的泥岩进行调查研究,选用扫描电镜(SEM)对泥岩进行观测,利用图形软件分析岩石内部的结构。通过自由膨胀试验、侧向约束膨胀试验、膨胀力试验来探究不同单元体泥岩的宏观膨胀。通过获取的数据针对泥岩孔隙分形特征展开分析,运用灰色关联法建立宏观膨胀与微观结构之间关系。研究结果表明：①N型泥岩试样孔隙多,膨胀潜势不强,M型泥岩试样结构紧密,孔隙较少,矿物成分较多,膨胀潜势相对较强;②不同单元体泥岩试样的分形维数与膨胀率(力)呈负相关,且M型泥岩试样的分形维数在膨胀率(力)的拟合度要高于N型泥岩试样;③不同单元体的膨胀率(力)与平均孔径、圆度、分形维数、面孔率均有关联,尤其是孔隙的圆度和分形维数关联性最大。研究成果为宏-微观之间泥岩关联性的认识提供参考,对该地区膨胀岩(土)工程建设具有借鉴意义。     

快速凝固Al-Li合金的拉伸性能及微观机制

对不同的热处理条件下不同挤压比成型的快速凝固 Al- L i合金的拉伸性能进行了对比研究 ,通过电子透镜和扫描断口分析表明 ,Al- Li合金是一种近乎脆断的断裂方式 ,其原因是 δ′相 (Al3L i)和 S′相(Al2 Cu Mg)不能很好地匹配