水泥土力學(xué)特性隨齡期發(fā)展規(guī)律試驗研究

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1、水泥土力學(xué)特性隨齡期發(fā)展規(guī)律試驗研究水泥土力學(xué)特性隨齡期發(fā)展規(guī)律試驗研究水泥土力學(xué)特性隨齡期發(fā)展規(guī)律試驗研究水泥土力學(xué)特性隨齡期發(fā)展規(guī)律試驗研究水泥土力學(xué)特性隨齡期發(fā)展規(guī)律試驗研究水泥土力學(xué)特性隨齡期發(fā)展規(guī)律試驗研究水泥土力學(xué)特性隨齡期發(fā)展規(guī)律試驗研究水泥土力學(xué)特性隨齡期發(fā)展規(guī)律試驗研究水泥土力學(xué)特性隨齡期發(fā)展規(guī)律試驗研究第1期2012年2月水利水運工程HYDRO.Sa匝烈CEANDE]NE】既如NGNo.1Feb.20l2水泥土力學(xué)特性隨齡期發(fā)展規(guī)律試驗研究陳達(dá),莊寧,廖迎娣,黃輝(1.河海大學(xué)海岸災(zāi)害及防護(hù)教

2、育部重點實驗室,江蘇南京210098;2.河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院,江蘇南京210098)摘要:水泥土攪拌法是加固軟土地基的常用方法,水泥土強(qiáng)度隨齡期的發(fā)展規(guī)律直接影響水泥土的加固設(shè)計,施工進(jìn)度安排和控制.基于我國東南沿海淤泥土特點,通過室內(nèi)配比試驗和力學(xué)加載試驗,獲得了5種以常用水泥為固化劑的水泥土試樣90d齡期內(nèi)的應(yīng)力應(yīng)變曲線.在此基礎(chǔ)上研究了不同固化劑和齡期對水泥土力學(xué)特性的影響,建立了水泥土抗壓強(qiáng)度與齡期間的關(guān)系式,能根據(jù)水泥土3d強(qiáng)度較準(zhǔn)確地預(yù)測水泥土的后期強(qiáng)度,對于提高施工質(zhì)量控制水平有重要意義.關(guān)鍵詞

3、:水泥土;強(qiáng)度;齡期;淤泥中圖分類號:TU411.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1009—640X(2012)01—0026—04水泥土攪拌法是以水泥作為固化劑,在地基深處就地將地基土體與固化劑充分?jǐn)嚢?形成具有足夠強(qiáng)度和穩(wěn)定性的水泥土,從而達(dá)到加固軟土地基的目的.水泥土的強(qiáng)度和力學(xué)特性直接關(guān)系到地基加固的效果,且影響因素眾多..,包括水泥品種,強(qiáng)度等級,摻入比和齡期等,其中,齡期直接關(guān)系到地基加固設(shè)計和工程進(jìn)度安排.本文基于我國東南沿海淤泥土特點,通過對不同水泥品種混拌的水泥土的室內(nèi)IIIII~試驗和力學(xué)分析,研究

4、水泥土強(qiáng)度與齡期的關(guān)系,為類似土質(zhì)的水泥土攪拌法設(shè)計提供依據(jù).1試驗方案試驗用土取自廈門某沿海區(qū)域,根據(jù)《軟土地基深層攪拌加固法技術(shù)規(guī)程》(YBJ225—91)規(guī)定,土樣取出后立即切分成2×10m.的小塊,用厚聚氯乙烯塑料袋封裝運送至實驗室,放置于陰涼干燥處的木箱內(nèi)存放,確保試驗用土的各項主要物理,力學(xué)性質(zhì)與現(xiàn)場土一致.經(jīng)檢測土體呈弱堿性,土體中孔隙水對水泥土具有弱腐蝕性,土中水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以下稱含水率)為34.6%,天然重度為l4.4kN/m,原狀及重塑土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度分別為16.2和4.7kPa,靈敏度為3

5、.45.選用抗硫酸鹽水泥(P.MSR32.5),膨脹水泥(AEC32.5),礦渣硅酸鹽水泥(P.S32.5)和普通硅酸鹽水泥(P.O42.5和P.O52.5)作為固化劑,試塊尺寸為70.7mmx70.7mmx70.7mm,水灰比0.8:1,水泥摻人比為0.20.摻入各種水泥分別制成水泥土試塊5組,每組3個,各組齡期分別為3,7,14,28和90d.試驗土和水泥漿經(jīng)充分?jǐn)嚢韬?采用分層壓實的方法填充到試模中,將試塊表面刮平后蓋上塑料布放置于陰涼處.試塊制作2d后拆模,放人養(yǎng)護(hù)室(恒溫20~C,濕度/>95%)

6、養(yǎng)護(hù)到規(guī)定齡期.水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗采用電子萬能試驗機(jī)進(jìn)行,采用應(yīng)變控制方式加載,加載速度在應(yīng)力上升段和下降段分別為0.3和0.5mm/min.收稿日期:2011—05—20基金項目:國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金資助項目(51009061);水利部公益性行業(yè)科研專項經(jīng)費資助項目(200801057,200901062);中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金資助項目(2009B10114,2010B02414,2010B03214);江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程資助項目(海岸帶資源開發(fā)與安全)作者簡介:陳達(dá)(1978一)

7、,男,福建福清人,副教授,博士,主要從事港工結(jié)構(gòu)方面研究.通信作者:廖迎娣(E—mail:liaoyd770410@163.eom)第1期陳達(dá),等:水泥土力學(xué)特性隨齡期發(fā)展規(guī)律試驗研究272試驗結(jié)果及分析圖1為各種水泥土不同齡期時的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線凸_,bS(a)P.MSR32.5水泥土S(b)AEC32.5水泥土09(c)P.S32.5水泥土(d)P.O42.5水泥土(e)P.O52.5水泥土圖15種水泥土不同齡期的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線Fig.1Strain—stresscurvesforthecement—soi

8、lsamplesatdifferentages分析圖1可以得出如下結(jié)論:(1)盡管水泥土采用的同化劑水泥種類不同,但齡期對水泥土強(qiáng)度發(fā)展的影響規(guī)律大致相同,水泥土試樣均表現(xiàn)出較強(qiáng)的塑性特征,其中,P.MSR32.5水泥土塑性變形較其他幾種固化劑更為明顯.(2)應(yīng)力應(yīng)變曲線大致可以分為4個階段:①試塊壓實階段,隨著試塊表面被加載,應(yīng)力應(yīng)變曲線的斜率也逐漸增大;②線性階段,應(yīng)