11刘科水泥生石灰固化吹填土无侧限抗度试验研究

1、geohohai水泥水泥- -生石灰固化吹填土无侧限抗压生石灰固化吹填土无侧限抗压强度试验研究强度试验研究 河海大学岩土工程科学研究所河海大学岩土工程科学研究所 硕士研究生硕士研究生 刘刘 科科20122012年年4 4月月1414日日主要内容主要内容一、引一、引 言言二、试验材料与方法二、试验材料与方法三、试验结果分析三、试验结果分析四、结四、结 论论2/20geohohai一、引言一、引言吹填造陆技术吹填造陆技术河北曹妃甸工业园河北曹妃甸工业园香港国际机场香港国际机场3/20一、引言一、引言吹填土特点（吹填土特点（三高两低三高两低）温州民营经济产业基地温州民营经济产业基地 新吹填淤泥质场地

2、新吹填淤泥质场地 含水率高含水率高 压缩性高压缩性高 灵敏度高灵敏度高 抗剪强度低抗剪强度低 渗透系数低渗透系数低4/20geohohai一、引言一、引言固化土研究意义固化土研究意义吹填淤泥通过添加固化剂进行固化处理可转化为土工材吹填淤泥通过添加固化剂进行固化处理可转化为土工材料，不仅可解决淤泥废弃对环境的危害，又可将淤泥固料，不仅可解决淤泥废弃对环境的危害，又可将淤泥固化处理产生的固化土，用于道路、堤防、填海工程的填化处理产生的固化土，用于道路、堤防、填海工程的填土材料，还可产生新的土工再生资源土材料，还可产生新的土工再生资源 。 5/20二、试验材料与方法二、试验材料与方法试验材料试验材料

3、 吹填淤泥：取自温州民营科技产业基地吹填淤泥：取自温州民营科技产业基地 基本物理特性基本物理特性 固化材料：水泥固化材料：水泥 （普通硅酸盐、（普通硅酸盐、p.o325) 生石灰生石灰 (级钙质级钙质 ）6/20二、试验材料与方法二、试验材料与方法试验材料试验材料 吹填淤泥基本物理特性：吹填淤泥基本物理特性： 7/20二、试验材料与方法二、试验材料与方法试验方法试验方法 无侧限抗压强度试验：无侧限抗压强度试验： 试验制样：试验制样：8/20二、试验材料与方法二、试验材料与方法试验制样试验制样制样方法：制样方法： 在淤泥中按照设计比例加入固化剂和水后用机械搅拌机强在淤泥中按照设计比例加入固化剂和

4、水后用机械搅拌机强制搅拌均匀后，土样分四层装入内径制搅拌均匀后，土样分四层装入内径3.91cm3.91cm、高、高8.0cm8.0cm的的钢制模具内，每层经小击实锤击实到特定高度后，用土工刀钢制模具内，每层经小击实锤击实到特定高度后，用土工刀刮毛后再装入下一层，直到装满。土样装入模具后用聚乙烯刮毛后再装入下一层，直到装满。土样装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、湿度、湿度90%90%的养护箱中养护的养护箱中养护24h24h后进行脱模，脱模后的试样用塑料袋密封后继续养护到后进行脱模，脱模后的试样用塑料袋密封后继续养护到指定天数，在无侧限抗压强度仪进行试验，每个配比测定

5、指定天数，在无侧限抗压强度仪进行试验，每个配比测定3 3个平行样，取其平均值。个平行样，取其平均值。 9/20三、试验结果分析三、试验结果分析单一水泥单一水泥强度与配比的关系：（配比为强度与配比的关系：（配比为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 水泥无侧限抗压强度/ kpa掺入比 / %y=63*(x-1.07) r 2=0.9810/20水泥固化系数水泥固化系数三、试验结果分析三、试验结果分析单一水泥单一水泥强度

6、与龄期的关系：（龄期为强度与龄期的关系：（龄期为7d、14d、28d）)(0aakqcu 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无侧限抗压强度/ kpa龄期/天 2%水泥 3%水泥 4%水泥 5%水泥y=1.061*log( x)+26 r2=0.99对数预测关系对数预测关系11/20三三、试验结果分析、试验结果分析单一生石灰单一生石灰强度与配比的关系：（配比为强度与配比的关系：（配比为2%、3%、4%、5%）)

7、(0aakqcu 123454080120160200240y=35.2*x+56.8 r 2=0.97y=25.6*x+41.9 r 2=0.97掺入比 / %无侧限抗压强度/ kpa 7d-生石灰 14d-生石灰 28d-生石灰y=19.6*x+21.9 r 2=0.96线性预测关系线性预测关系12/20二、试验结果分析二、试验结果分析单一生石灰单一生石灰强度与龄期的关系：（龄期为强度与龄期的关系：（龄期为7d、14d、28d）)(0aakqcu线性预测关系线性预测关系 5101520253004080120160200240y=4.79*x+69.5 r2=0.97y=4.9*x+93

8、r2=0.98y=4.3*x+53.5 r2=0.91无侧限抗压强度/ kpa龄期/天 2%生石灰 3%生石灰 4%生石灰 5%生石灰y=2.61*x+49 r2=0.9813/20三、试验结果分析三、试验结果分析双掺双掺强度与配比的关系：（配比为强度与配比的关系：（配比为1%、2%、3.5%、5%）)(0aakqcu线性预测关系线性预测关系 01234501002003004005006007008009001000y=187*x-7.22 r2=0.96y=74.5*x+79 r2=0.92无侧限抗压强度 / kpa掺入比 / % 7d 等比 双掺 14d 等比 双掺 28d 等比 双掺y

9、=51.7*x+44.4 r2=0.9314/20三、试验结果分析三、试验结果分析双掺双掺强度与龄期的关系：（龄期为强度与龄期的关系：（龄期为7d、14d、28d）)(0aakqcu线性预测关系线性预测关系 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% 无侧限抗压强度 / kpa龄期 / 天y=32.15*x+66.5 r2=0.9815/20三、试验结果分析三、试验结果分析单

10、一与双掺对比单一与双掺对比2%配比下强度与龄期的关系：（龄期为配比下强度与龄期的关系：（龄期为7d、14d、28d）)(0aakqcu 5101520253020406080100120140160180200220无侧限抗压强度 /(kpa)龄期 / 天 单一水泥2% 单一生石灰2% 水泥、生石灰各 1%16/20三、试验结果分析三、试验结果分析单一与双掺对比单一与双掺对比4%配比下强度与龄期的关系：（龄期为配比下强度与龄期的关系：（龄期为7d、14d、28d）)(0aakqcu 510152025304080120160200240280320360400无侧限抗压强度（ kpa)龄期/

11、天 单一水泥4% 单一生石灰4% 水泥、生石灰各 2%17/20结论结论v 1.1.水泥固化土存在一个最低掺入比，当水泥掺入比低于水泥固化土存在一个最低掺入比，当水泥掺入比低于 时时，固化效果不明显，当水泥掺入比超过最低掺入比时，强度，固化效果不明显，当水泥掺入比超过最低掺入比时，强度随着掺入比的增加而增大。随着掺入比的增加而增大。v 2.2.石灰土则存在一个最佳掺入比，低于这一值时，强度随着石灰土则存在一个最佳掺入比，低于这一值时，强度随着掺入比而增长，大于这一值时，强度反而下降。掺入比而增长，大于这一值时，强度反而下降。 v 3.3.在低配比条件下，水泥土的强度，可以通过对数曲线来预在低配比条件下，水泥土的强度，可以通过对数曲线来预测，石灰土的强度，可通过线性关系来预测，水泥石灰土，测，石灰土的强度，可通过线性关系来预测，水泥石灰土，可以近似用线性关系曲线来预测强度值，以指导工程实际。可以近似用线性关系曲线来预测强度值，以指导工程实际。18/200a结论结论v 4.水泥土早期强度不及石灰土早期强度增长的快，但随着掺水泥土早期强度不及石灰土早期强度增长的快，但随着掺入比的增加，水泥土的后期固化效果要优于石灰土后期固化入比的增加，水泥土的后期固化效果要优于石灰土后期固化效果。效果。v 5.水泥和生石灰双掺固化效果，要优于单一水泥或生石灰的水泥和生石灰双掺固化效果，要优