劉俊霞,海然,張磊,李建偉(.中原工學院 建筑工程學院,河南 鄭州 450007;.天津城建大學 材料科學與工程學院,天津 0084;.河南建筑材料研究設計院有限責任公司,河南 鄭州 45000)
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黃河泥沙基生土材料改性及機理研究
劉俊霞1,海然1,張磊2,李建偉3
(1.中原工學院 建筑工程學院,河南 鄭州450007;2.天津城建大學 材料科學與工程學院,天津300384;3.河南建筑材料研究設計院有限責任公司,河南 鄭州450002)
研究無機膠凝材料、有機聚合物和植物纖維3種改性措施對黃河泥沙基生土材料抗壓強度、軟化系數和微觀結構的影響。結果表明,采用傳統的振搗成型自然養護工藝,按m(活化泥沙)∶m(無機膠凝材料)∶m(砂)=65∶25∶10配比,再摻加1.8%聚丙烯酸鈣和0.8%黃麻纖維,可制備出抗壓強度達13.9 MPa,軟化系數為0.88的生土材料;SEM和EDS分析顯示,改性后黃河泥沙顆粒得到良好固結,拔出黃麻纖維與基體材料粘結緊密;無機水化產物、有機聚合物和植物纖維協同作用,形成連續、半連續和互相搭接的3套網絡結構體系,共同固結強化黃河泥沙。
黃河泥沙;生土材料;生土改性;協同效應
黃河河道淤積泥沙礦物組成主要是石英、長石、方解石和黏土,其化學組成除硅鋁外,其它組分大致有如下規律[1]:CaO>Fe2O3>MgO>TiO2>MnO[1],有機質含量為0.4%~0.8%,pH值為7.5~8.5[2]。顆粒主要為0.005~0.075 mm的粉粒,粉粒含量一般高達80%以上,粘粒不足20%。這造成了黃河泥沙可塑性和抗壓強度低,在工程應用方面表現為難以與穩定材料形成良好的物理化學聯結,限制了黃河泥沙在生土材料領域的應用。
目前,通常利用水泥、石灰、工業固體廢棄物、有機物、纖維等材料固結強化生土,改善生土材料的力學性能和耐水性。……