改性水泥-膨潤(rùn)土材料物理力學(xué)性質(zhì)室內(nèi)試驗(yàn)研究.pdf

1、水泥-膨潤(rùn)土材料作為一種滲透系數(shù)極低的人工合成材料，在歐洲和美國(guó)廣泛用于澆筑垂直防滲墻。目前，該材料在國(guó)內(nèi)尚未大面積運(yùn)用，但隨著國(guó)內(nèi)生態(tài)文明建設(shè)的不斷深入，對(duì)土壤環(huán)境保護(hù)的重視，垂直防滲墻技術(shù)因其造價(jià)低，施工方便，技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，展現(xiàn)出極大的發(fā)展?jié)摿?。因此，針?duì)水泥-膨潤(rùn)土材料物理力學(xué)性質(zhì)的研究有助于我國(guó)發(fā)展相關(guān)技術(shù)，為工程實(shí)踐提供理論基礎(chǔ)。
　　本文以水泥-膨潤(rùn)土材料為研究對(duì)象，在總結(jié)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)四種不同配比的

2、改性水泥-膨潤(rùn)土材料進(jìn)行了抗壓強(qiáng)度和改變環(huán)境變量(外部濕度和環(huán)境溫度)對(duì)其物理力學(xué)性質(zhì)影響的室內(nèi)試驗(yàn)。?；郀t礦渣粉(GGBS)和粉煤灰(PFA)材料作為膠結(jié)材料被用于部分替代水泥-膨潤(rùn)土材料中的水泥成分，形成改性水泥-膨潤(rùn)土材料。通過(guò)對(duì)不同配比,不同齡期的水泥-膨潤(rùn)土材料進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)和三軸抗壓試驗(yàn)并進(jìn)行理論分析，得到不同配比和齡期對(duì)材料強(qiáng)度指標(biāo)變化的影響規(guī)律;通過(guò)模擬不同濕度環(huán)境并測(cè)定材料含水率的方法獲得配比對(duì)材料保水能力的

3、影響規(guī)律，為優(yōu)化水泥-膨潤(rùn)土材料工程性質(zhì)提供了依據(jù)。通過(guò)進(jìn)行凍融循環(huán)測(cè)試，了解材料配比對(duì)其抗凍融能力的影響。本研究獲得的主要結(jié)論和成果包含以下幾個(gè)方面:
　　(1)對(duì)不同配比，不同齡期的改性水泥-膨潤(rùn)土材料進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)和三軸抗壓試驗(yàn)，分析了材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，失效機(jī)制，影響材料極限應(yīng)力和極限應(yīng)變的因素。研究發(fā)現(xiàn)，材料隨齡期增加表現(xiàn)出由非敏感材料向敏感材料轉(zhuǎn)變的過(guò)程，其破壞方式由單側(cè)斜向剪切破壞(典型剪切破壞)向雙向剪切

4、破壞(楔形破壞，劈裂破壞)過(guò)渡。在28d的時(shí)間內(nèi)，材料的極限應(yīng)力隨齡期增加出現(xiàn)明顯增大，使用GGBS部分置換水泥能夠明顯提高材料的極限應(yīng)力。在考慮材料極限應(yīng)變的影響因素方面，材料極限應(yīng)變隨時(shí)間降低，GGBS和PFA對(duì)材料極限應(yīng)變的影響尚不明確。GGBS的摻加有助于增加強(qiáng)度提升后期(60天齡期)材料的黏聚力，但材料的內(nèi)摩擦角與本文設(shè)計(jì)的四種配合比之間的相關(guān)性差。
　　(2)通過(guò)模擬不同濕度環(huán)境下，水泥-膨潤(rùn)土材料含水量隨時(shí)間的變化關(guān)