SAC固化軟土的力學(xué)性能與固化機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-06 00:41
海相軟土固化處理是近海基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要環(huán)節(jié),硫鋁酸鹽水泥(SAC)具有快硬早強(qiáng)、硬化漿體耐海水侵蝕等特性,適用于海洋工程領(lǐng)域。現(xiàn)階段對(duì)于SAC固化土的力學(xué)性能研究較多,但對(duì)于SAC基固化劑的性能優(yōu)化方法及膠凝機(jī)理等方面的研究尚未系統(tǒng)展開。本文基于宏觀力學(xué)試驗(yàn)及微觀測(cè)試,針對(duì)SAC固化土的力學(xué)性能與固化機(jī)理展開研究。通過改變SAC中石膏的摻入量,分析了石膏摻量對(duì)SAC固化土力學(xué)性能、水化產(chǎn)物組成及微觀結(jié)構(gòu)的影響;通過比對(duì)不同摻量SAC及普通硅酸鹽水泥(P.O)固化土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度和水化產(chǎn)物,探究了不同類別水泥固化土力學(xué)性能和固化機(jī)理的差異;通過分析不同養(yǎng)護(hù)溫度下SAC及P.O固化土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度,研究了溫度對(duì)固化土早期強(qiáng)度發(fā)展的影響,并找出了影響SAC固化土強(qiáng)度提升因素的主次順序。本文的主要研究成果如下:(1)SAC的最優(yōu)石膏摻量。通過改變SAC中石膏的摻入量,對(duì)比了不同石膏摻量下SAC固化土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度,找出了 SAC的最優(yōu)石膏摻量;(2)SAC固化土的固化機(jī)理。通過分析SAC固化土礦物組成以及微觀結(jié)構(gòu)的變化,并結(jié)合力學(xué)試驗(yàn)的結(jié)果,探究了 SAC固化土的固化機(jī)理;(3)SAC固化...
【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：66 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．１技術(shù)路線圖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ??
?ＳＡＣ固化軟土的力學(xué)性能與固化機(jī)理研究???Ｉ——???，?勝１??圖２．１１微觀測(cè)試樣本??Ｆｉｇ．?２．１１?Ｍｉｃｒｏ?ｔｅｓｔ?ｓａｍｐｌｅ??２．４本章小結(jié)??本章依據(jù)《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》（�。啊辏矗埃玻埃埃罚�、《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（ＧＢ／Ｔ??５０１２３－２０１９）、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ＧＢ?５０００７－２０１１?）、《軟土地區(qū)巖土工程勘??察規(guī)程》（ＪＣＵ８３－２０１１?）等相關(guān)規(guī)定，測(cè)定了原狀土的基本物理性能；通過ＸＲＤ、ＸＲＦ??微觀測(cè)試方法測(cè)定了原狀土、Ｐ．Ｏ、ＳＡＣ熟料的微觀組分。本章主要研究成果如下：??（１）原狀土燒失量為５．３％，為低有機(jī)質(zhì)含量有機(jī)土；原狀土天然含水率在４０％?￣??５０％之間，天然密度為１．８５?ｇ／ｃｍ３，?土粒比重為２．７２，孔隙比為０．８４８，塑限為２３．３％，液??限為３８．３％，塑性指數(shù)為１５。由以上指標(biāo)可以判定，原狀土屬于沿海低有機(jī)質(zhì)含量的粉??質(zhì)黏土；??（２）原狀土中含量最多的礦物質(zhì)是石英，其次是白云母，含量最多的元素是Ｓｉ，??其次是Ａ１。??－１６?－??
?大連海事大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文???Ｉ?Ｉｄ??４〇１?［１３３ｄ??■｜７ｄ??〇?１０?２０?３０?Ｐ．０??石＃捧量（％）??圖３．２固化土含水率圖??Ｆｉｇ．?３．２?Ｍｏｉｓｔｕｒｅ?ｏｆ?ｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄ?ｓｏｉｌ??３．３石膏摻量對(duì)ＳＡＣ固化土微觀結(jié)構(gòu)與組分的影響??３．３．１?ＳＡＣ熟料的水化機(jī)理??硫鋁酸鈣（Ｃ４Ａ３Ｓ）是ＳＡＣ熟料中的主要礦物，其水化特性決定了?ＳＡＣ的水化進(jìn)程與??水化產(chǎn)物１５３］。ＳＡＣ熟料單獨(dú)水化時(shí)，Ｃ４Ａ３￥的主要水化反應(yīng)如方程式（３．１）、（３．２）所示，此??反應(yīng)的水化產(chǎn)物為單硫型水化硫鋁酸鈣（Ｃ４ＡＳＨＩ２，以下簡(jiǎn)稱ＡＦｎｉ）、ＡＦｔ與ＡＨ３【５４］。??Ｃ４Ａ３￥?＋?１８Ｈ?＾?Ｃ４Ａ￥Ｈｉ２?＋?２ＡＨ３?（３．１）??３Ｃ４Ａ３￥?＋?９８Ｈ?＾?Ｃ６Ａ￥３Ｈ３２?＋?２ＣＡＨ，〇?＋?２ＡＨ，?（３．２）??ｗａｎｇ［５５］根據(jù)式（３．３），推測(cè)在沒有硫酸鈣的情況下，ＡＦｔ、水化鋁酸鈣（Ｃ３ＡＨ６）可能與??ＡＩ－ｈ—起形成。Ｓｏｎｇ［５６］等人的研究結(jié)果支持這一假設(shè)。??３Ｃ４Ａ３￥?＋?６２Ｈ?—＾?Ｃ６Ａ￥？Ｈ３２?２Ｃ３ＡＨ６?＋?６ＡＨ３?（３．３）??二水石膏（Ｃ￥Ｈ２）或無水石膏的加入促進(jìn)了?ＡＦｔ的形成，如式（３．４）中的簡(jiǎn)化形式所示，??其速率取決于硫酸鈣的溶解速率［５７］。??Ｃ４Ａ３￥?＋?２Ｃ￥Ｈ２?＋?３４Ｈ?—?Ｃ６Ａ￥此２?＋?２ＡＨ３?（３．４）．??－１９?－??
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]考慮固化劑摻量影響的鎂質(zhì)水泥固化土非線性本構(gòu)模型[J]. 朱劍鋒,徐日慶,羅戰(zhàn)友,潘斌杰,饒春義. 巖土力學(xué). 2020(07)
[2]路基煤矸石填料土-水特征曲線試驗(yàn)研究[J]. 陳仁朋,王朋飛,劉鵬,程威,康馨,楊微. 巖土力學(xué). 2020(02)
[3]不同水泥基外摻劑固化廣州南沙有機(jī)質(zhì)軟土的對(duì)比試驗(yàn)研究[J]. 梁仕華,林堅(jiān)鵬,龔星,羅祺,丘偉杰,馮德鑾. 工業(yè)建筑. 2019(02)
[4]脫硫石膏鋼渣無熟料水泥對(duì)軟土固化效果的研究[J]. 沈建生,徐亦冬,游偉國. 硅酸鹽通報(bào). 2018(12)
[5]硫鋁酸鹽水泥修復(fù)材料研究綜述[J]. 劉斌清,徐國棟,葉超強(qiáng),黃澤國. 西部交通科技. 2018(06)
[6]土壤固化劑的研究進(jìn)展[J]. 劉強(qiáng),邱敬賢,何曦. 再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì). 2018(02)
[7]濱海軟土地層水泥攪拌樁成樁試驗(yàn)研究[J]. 李志偉,方家強(qiáng),趙劍豪,陳德立. 建設(shè)科技. 2018(02)
[8]粉煤灰水泥土力學(xué)特性試驗(yàn)研究[J]. 蒙強(qiáng),邵俐,施倩蕓. 上海理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[9]軟土增強(qiáng)固化劑固化機(jī)理和效果的研究[J]. 陳越. 安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[10]廢渣基土壤固化劑與不同土質(zhì)的適應(yīng)性研究[J]. 孟建偉,華蘇東,姚曉. 新型建筑材料. 2016(08)
博士論文
[1]土體中腐殖酸對(duì)水泥固化軟土效果的影響[D]. 張樹彬.吉林大學(xué) 2007
碩士論文
[1]高鐵低鈣硅酸鹽水泥的水化特征及流變性能[D]. 張書銘.武漢科技大學(xué) 2019
[2]麥秸稈纖維水泥土室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫浩.安徽理工大學(xué) 2017
本文編號(hào)：2900388
【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：66 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．１技術(shù)路線圖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ??
?ＳＡＣ固化軟土的力學(xué)性能與固化機(jī)理研究???Ｉ——???，?勝１??圖２．１１微觀測(cè)試樣本??Ｆｉｇ．?２．１１?Ｍｉｃｒｏ?ｔｅｓｔ?ｓａｍｐｌｅ??２．４本章小結(jié)??本章依據(jù)《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》（�。啊辏矗埃玻埃埃罚�、《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（ＧＢ／Ｔ??５０１２３－２０１９）、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ＧＢ?５０００７－２０１１?）、《軟土地區(qū)巖土工程勘??察規(guī)程》（ＪＣＵ８３－２０１１?）等相關(guān)規(guī)定，測(cè)定了原狀土的基本物理性能；通過ＸＲＤ、ＸＲＦ??微觀測(cè)試方法測(cè)定了原狀土、Ｐ．Ｏ、ＳＡＣ熟料的微觀組分。本章主要研究成果如下：??（１）原狀土燒失量為５．３％，為低有機(jī)質(zhì)含量有機(jī)土；原狀土天然含水率在４０％?￣??５０％之間，天然密度為１．８５?ｇ／ｃｍ３，?土粒比重為２．７２，孔隙比為０．８４８，塑限為２３．３％，液??限為３８．３％，塑性指數(shù)為１５。由以上指標(biāo)可以判定，原狀土屬于沿海低有機(jī)質(zhì)含量的粉??質(zhì)黏土；??（２）原狀土中含量最多的礦物質(zhì)是石英，其次是白云母，含量最多的元素是Ｓｉ，??其次是Ａ１。??－１６?－??
?大連海事大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文???Ｉ?Ｉｄ??４〇１?［１３３ｄ??■｜７ｄ??〇?１０?２０?３０?Ｐ．０??石＃捧量（％）??圖３．２固化土含水率圖??Ｆｉｇ．?３．２?Ｍｏｉｓｔｕｒｅ?ｏｆ?ｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄ?ｓｏｉｌ??３．３石膏摻量對(duì)ＳＡＣ固化土微觀結(jié)構(gòu)與組分的影響??３．３．１?ＳＡＣ熟料的水化機(jī)理??硫鋁酸鈣（Ｃ４Ａ３Ｓ）是ＳＡＣ熟料中的主要礦物，其水化特性決定了?ＳＡＣ的水化進(jìn)程與??水化產(chǎn)物１５３］。ＳＡＣ熟料單獨(dú)水化時(shí)，Ｃ４Ａ３￥的主要水化反應(yīng)如方程式（３．１）、（３．２）所示，此??反應(yīng)的水化產(chǎn)物為單硫型水化硫鋁酸鈣（Ｃ４ＡＳＨＩ２，以下簡(jiǎn)稱ＡＦｎｉ）、ＡＦｔ與ＡＨ３【５４］。??Ｃ４Ａ３￥?＋?１８Ｈ?＾?Ｃ４Ａ￥Ｈｉ２?＋?２ＡＨ３?（３．１）??３Ｃ４Ａ３￥?＋?９８Ｈ?＾?Ｃ６Ａ￥３Ｈ３２?＋?２ＣＡＨ，〇?＋?２ＡＨ，?（３．２）??ｗａｎｇ［５５］根據(jù)式（３．３），推測(cè)在沒有硫酸鈣的情況下，ＡＦｔ、水化鋁酸鈣（Ｃ３ＡＨ６）可能與??ＡＩ－ｈ—起形成。Ｓｏｎｇ［５６］等人的研究結(jié)果支持這一假設(shè)。??３Ｃ４Ａ３￥?＋?６２Ｈ?—＾?Ｃ６Ａ￥？Ｈ３２?２Ｃ３ＡＨ６?＋?６ＡＨ３?（３．３）??二水石膏（Ｃ￥Ｈ２）或無水石膏的加入促進(jìn)了?ＡＦｔ的形成，如式（３．４）中的簡(jiǎn)化形式所示，??其速率取決于硫酸鈣的溶解速率［５７］。??Ｃ４Ａ３￥?＋?２Ｃ￥Ｈ２?＋?３４Ｈ?—?Ｃ６Ａ￥此２?＋?２ＡＨ３?（３．４）．??－１９?－??
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]考慮固化劑摻量影響的鎂質(zhì)水泥固化土非線性本構(gòu)模型[J]. 朱劍鋒,徐日慶,羅戰(zhàn)友,潘斌杰,饒春義. 巖土力學(xué). 2020(07)
[2]路基煤矸石填料土-水特征曲線試驗(yàn)研究[J]. 陳仁朋,王朋飛,劉鵬,程威,康馨,楊微. 巖土力學(xué). 2020(02)
[3]不同水泥基外摻劑固化廣州南沙有機(jī)質(zhì)軟土的對(duì)比試驗(yàn)研究[J]. 梁仕華,林堅(jiān)鵬,龔星,羅祺,丘偉杰,馮德鑾. 工業(yè)建筑. 2019(02)
[4]脫硫石膏鋼渣無熟料水泥對(duì)軟土固化效果的研究[J]. 沈建生,徐亦冬,游偉國. 硅酸鹽通報(bào). 2018(12)
[5]硫鋁酸鹽水泥修復(fù)材料研究綜述[J]. 劉斌清,徐國棟,葉超強(qiáng),黃澤國. 西部交通科技. 2018(06)
[6]土壤固化劑的研究進(jìn)展[J]. 劉強(qiáng),邱敬賢,何曦. 再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì). 2018(02)
[7]濱海軟土地層水泥攪拌樁成樁試驗(yàn)研究[J]. 李志偉,方家強(qiáng),趙劍豪,陳德立. 建設(shè)科技. 2018(02)
[8]粉煤灰水泥土力學(xué)特性試驗(yàn)研究[J]. 蒙強(qiáng),邵俐,施倩蕓. 上海理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[9]軟土增強(qiáng)固化劑固化機(jī)理和效果的研究[J]. 陳越. 安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[10]廢渣基土壤固化劑與不同土質(zhì)的適應(yīng)性研究[J]. 孟建偉,華蘇東,姚曉. 新型建筑材料. 2016(08)
博士論文
[1]土體中腐殖酸對(duì)水泥固化軟土效果的影響[D]. 張樹彬.吉林大學(xué) 2007
碩士論文
[1]高鐵低鈣硅酸鹽水泥的水化特征及流變性能[D]. 張書銘.武漢科技大學(xué) 2019
[2]麥秸稈纖維水泥土室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫浩.安徽理工大學(xué) 2017
本文編號(hào)：2900388
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