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石灰土无侧限抗压强度影响因素分析及微观机理研究
| 论文题名： | 石灰土无侧限抗压强度影响因素分析及微观机理研究 |
| 关键词： | 道路工程;石灰土;无侧限抗压强度;微观机理 |
| 摘要： | 石灰土是由石灰和土这两种工程特性都特别复杂的材料组成的，改进和优化石灰土配制，对保证中国道路工程实施的安全和运营的稳定有重要意义。准确测定其强度是优化配制的基础，无侧限抗压强度是其中一个重要的方面。但在实践过程中，由于材料的复杂性，同时由于设计的局限，常发生石灰土崩解，破坏等现象。这些问题直接影响了无侧限抗压强度试验的开展，使得无法准确的测得无侧限抗压强度值。因此，为保证无侧限抗压强度试验数值的准确，必须对石灰土无侧限抗压强度影响因素及机理进行研究，以确保无侧限抗压强度试验的顺利进行。本文从无侧限抗压强度试验出发，首先从加固机理出发确定了影响强度的因素，之后采用正交试验方法研究了这些因素对强度的影响，最后采用扫描隧道显微镜研究了其微观机理，取得了以下研究成果： （1）掺入比、养生期、浸水时间对石灰土的无侧限抗压强度有决定性的影响。 （2）随着石灰掺入比的增加，石灰土的无侧限抗压强度逐渐增大，但当石灰掺入量大于7%时，虽强度也有增长，但增长幅度也逐渐减少。随着养生时间的增加，石灰土的强度也逐渐增大，但当养生时间超过28d时，虽强度也有增长，但增长幅度也逐渐减少。随着浸水时间的增长，石灰土的无侧限抗压强度均降低，以石灰掺入比为5%的土样为例，浸水时间从12h增长到48h时，无侧限抗压强度绝对值降低了0.23MPa，幅度约为16%。 （3）在其他条件相同时，石灰土的微观结构都比素土密实。随着石灰掺入量的增加，密实度先增加后减小。不管石灰掺入比如何，压实度越大，石灰土微观结构密实度越大。不同的养生龄期，石灰土的结构并不一致。当养生龄期较短时，土颗粒较小，聚集在一起形成大的团粒结构。当养生龄期较长时，在胶凝物质的作用下，颗粒被粘结在一起。随着浸水时间的增多，大颗粒所占百分比逐渐增大，小于2um所占比逐渐减少，说明土颗粒逐渐粉化。 （4）要增强石灰土的无侧限抗压强度，需增加石灰与土中矿物质产生的胶凝物质或者是减少这些物质的消耗，在工程上，除增加石灰掺入比，提高养生时间，减少浸水时间外，常用的还有添加添加剂来增加胶凝物质的产生。磷酸氢二铵（DAP）就是一种优良的添加剂。不管DAP掺入量如何，随着养生时间的增加，无侧限抗压强度都逐渐增大。添加了DAP的石灰土其早期强度增加较快，后期强度增加较慢，对比几组试验数据，当DAP掺入量为2%时，效果最好，不仅早期强度增长较快，28d后强度仍保持增长。 |
| 作者： | 王浩 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 王东权 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国矿业大学(江苏) |
| 学位年度： | 2021 |
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