1、GeoHohai水泥水泥- -生石灰固化吹填土無側限抗壓生石灰固化吹填土無側限抗壓強度試驗研究強度試驗研究 河海大學巖土工程科學研究所河海大學巖土工程科學研究所 碩士研究生碩士研究生 劉劉 科科20192019年年4 4月月1414日日主要內容主要內容一、引一、引 言言二、試驗材料與方法二、試驗材料與方法三、試驗結果分析三、試驗結果分析四、結四、結 論論2一、引言一、引言吹填造陸技術吹填造陸技術河北曹妃甸工業園河北曹妃甸工業園香港國際機場香港國際機場3一、引言一、引言吹填土特點三高兩低）吹填土特點三高兩低）溫州民營經濟產業基地溫州民營經濟產業基地 新吹填淤泥質場地新吹填淤泥質場地 含水率高含水

2、率高 壓縮性高壓縮性高 靈敏度高靈敏度高 抗剪強度低抗剪強度低 滲透系數低滲透系數低4一、引言一、引言固化土研究意義固化土研究意義吹填淤泥通過添加固化劑進行固化處理可轉化為土工材吹填淤泥通過添加固化劑進行固化處理可轉化為土工材料，不僅可解決淤泥廢棄對環境的危害，又可將淤泥固料，不僅可解決淤泥廢棄對環境的危害，又可將淤泥固化處理產生的固化土，用于道路、堤防、填海工程的填化處理產生的固化土，用于道路、堤防、填海工程的填土材料，還可產生新的土工再生資源土材料，還可產生新的土工再生資源 。 5二、試驗材料與方法二、試驗材料與方法試驗材料試驗材料 吹填淤泥：取自溫州民營科技產業基地吹填淤泥：取自溫州民營

3、科技產業基地 基本物理特性基本物理特性 固化材料：水泥固化材料：水泥 （普通硅酸鹽、（普通硅酸鹽、P.O325) 生石灰生石灰 (級鈣質級鈣質 ）6二、試驗材料與方法二、試驗材料與方法試驗材料試驗材料 吹填淤泥基本物理特性：吹填淤泥基本物理特性： 7二、試驗材料與方法二、試驗材料與方法試驗方法試驗方法 無側限抗壓強度試驗：無側限抗壓強度試驗： 試驗制樣：試驗制樣：8二、試驗材料與方法二、試驗材料與方法試驗制樣試驗制樣制樣方法：制樣方法： 在淤泥中按照設計比例加入固化劑和水后用機械攪拌機強在淤泥中按照設計比例加入固化劑和水后用機械攪拌機強制攪拌均勻后，土樣分四層裝入內徑制攪拌均勻后，土樣分四層裝

4、入內徑3.91cm3.91cm、高、高8.0cm8.0cm的的鋼制模具內，每層經小擊實錘擊實到特定高度后，用土工刀鋼制模具內，每層經小擊實錘擊實到特定高度后，用土工刀刮毛后再裝入下一層，直到裝滿。土樣裝入模具后用聚乙烯刮毛后再裝入下一層，直到裝滿。土樣裝入模具后用聚乙烯塑料袋密封并置于塑料袋密封并置于202022、濕度、濕度90%90%的養護箱中養護的養護箱中養護24h24h后進行脫模，脫模后的試樣用塑料袋密封后繼續養護到后進行脫模，脫模后的試樣用塑料袋密封后繼續養護到指定天數，在無側限抗壓強度儀進行試驗，每個配比測定指定天數，在無側限抗壓強度儀進行試驗，每個配比測定3 3個平行樣，取其平均值

5、。個平行樣，取其平均值。 9三、試驗結果分析三、試驗結果分析單一水泥單一水泥強度與配比的關系：（配比為強度與配比的關系：（配比為2%、3%、4%、5%） )(0aakqcu 12345050100150200250y=42.2*(X-1.17) R 2=0.99y=47.4*(X-1.03) R 2=0.95 7d 水泥 14d 水泥 28d 水泥無側限抗壓強度/ kPa摻入比 / %y=63*(X-1.07) R 2=0.9810水泥固化系數水泥固化系數三、試驗結果分析三、試驗結果分析單一水泥單一水泥強度與齡期的關系：（齡期為強度與齡期的關系：（齡期為7d、14d、28d）)(0aakqcu

6、 5101520253004080120160200240y=3.806*log( x)+130.5 R2=0.97y=3.673*log( x)+98 R2=0.97y=1.826*log( x)+67.5 R2=0.98無側限抗壓強度/ kPa齡期/天 2%水泥 3%水泥 4%水泥 5%水泥y=1.061*log( x)+26 R2=0.99對數預測關系對數預測關系11三、試驗結果分析三、試驗結果分析單一生石灰單一生石灰強度與配比的關系：（配比為強度與配比的關系：（配比為2%、3%、4%、5%）)(0aakqcu 123454080120160200240y=35.2*x+56.8 R 2

7、=0.97y=25.6*x+41.9 R 2=0.97摻入比 / %無側限抗壓強度/ kPa 7d-生石灰 14d-生石灰 28d-生石灰y=19.6*x+21.9 R 2=0.96線性預測關系線性預測關系12二、試驗結果分析二、試驗結果分析單一生石灰單一生石灰強度與齡期的關系：（齡期為強度與齡期的關系：（齡期為7d、14d、28d）)(0aakqcu線性預測關系線性預測關系 5101520253004080120160200240y=4.79*x+69.5 R2=0.97y=4.9*x+93 R2=0.98y=4.3*x+53.5 R2=0.91無側限抗壓強度/ kPa齡期/天 2%生石灰

8、3%生石灰 4%生石灰 5%生石灰y=2.61*x+49 R2=0.9813三、試驗結果分析三、試驗結果分析雙摻雙摻強度與配比的關系：（配比為強度與配比的關系：（配比為1%、2%、3.5%、5%）)(0aakqcu線性預測關系線性預測關系 01234501002003004005006007008009001000y=187*x-7.22 R2=0.96y=74.5*x+79 R2=0.92無側限抗壓強度 / kPa摻入比 / % 7d 等比 雙摻 14d 等比 雙摻 28d 等比 雙摻y=51.7*x+44.4 R2=0.9314三、試驗結果分析三、試驗結果分析雙摻雙摻強度與齡期的關系：（齡

9、期為強度與齡期的關系：（齡期為7d、14d、28d）)(0aakqcu線性預測關系線性預測關系 5101520253001002003004005006007008009001000y=4.72*x+83.5 R2=0.65y=10.38*x+79.5 R2=0.99y=17.73*x+67 R2=0.99 等比 1% 等比 2% 等比 3.5% 等比 5% 無側限抗壓強度 / kPa齡期 / 天y=32.15*x+66.5 R2=0.9815三、試驗結果分析三、試驗結果分析單一與雙摻對比單一與雙摻對比2%配比下強度與齡期的關系：（齡期為配比下強度與齡期的關系：（齡期為7d、14d、28d）)

10、(0aakqcu 5101520253020406080100120140160180200220無側限抗壓強度 /(kPa)齡期 / 天 單一水泥2% 單一生石灰2% 水泥、生石灰各 1%16三、試驗結果分析三、試驗結果分析單一與雙摻對比單一與雙摻對比4%配比下強度與齡期的關系：（齡期為配比下強度與齡期的關系：（齡期為7d、14d、28d）)(0aakqcu 510152025304080120160200240280320360400無側限抗壓強度（ kPa)齡期/ 天 單一水泥4% 單一生石灰4% 水泥、生石灰各 2%17結論結論v 1.1.水泥固化土存在一個最低摻入比，當水泥摻入比低于

11、水泥固化土存在一個最低摻入比，當水泥摻入比低于 時時，固化效果不明顯，當水泥摻入比超過最低摻入比時，強度，固化效果不明顯，當水泥摻入比超過最低摻入比時，強度隨著摻入比的增加而增大。隨著摻入比的增加而增大。v 2.2.石灰土則存在一個最佳摻入比，低于這一值時，強度隨著石灰土則存在一個最佳摻入比，低于這一值時，強度隨著摻入比而增長，大于這一值時，強度反而下降。摻入比而增長，大于這一值時，強度反而下降。 v 3.3.在低配比條件下，水泥土的強度，可以通過對數曲線來預在低配比條件下，水泥土的強度，可以通過對數曲線來預測，石灰土的強度，可通過線性關系來預測，水泥石灰土，測，石灰土的強度，可通過線性關系來預測，水泥石灰土，可以近似用線性關系曲線來預測強度值，以指導工程實際。可以近似用線性關系曲線來預測強度值，以指導工程實際。180a結論結論v 4.水泥土早期強度不及石灰土早期強度增長的快，但隨著摻水泥土早期強度不及石灰土早期強度增長的快，但隨著摻入比的增加，水泥土的后期固化效果要優于石灰土后期固化入比的增加，水泥土的后期固化效果要優于石灰土后期固化效果。效果。v 5.水泥和生石灰雙摻固化效果，要優于單一水泥或生石灰的水泥和生石灰雙摻固化效果，要優于單一