水泥土无侧限抗压强度的试验研究_向前

1、文章编号:1009-6825(2010 18-0111-02水泥土无侧限抗压强度的试验研究收稿日期:2010-02-28作者简介:向 前(1979- , 男, 助理工程师, 山西晋中路桥建设集团有限公司, 山西晋中 030600向 前摘 要:分析了土的塑性、水泥和外加剂掺量对水泥无侧限抗压强度的影响。试验结果表明, 水泥土无侧限抗压强度随土的塑限增大而先减小后增大, 随着水泥掺量的增加, 水泥土无侧限抗压强度有明显增长, 掺了减水剂的水泥土的7d 强度有所增加, 但以后强度几乎没有增长。关键词:水泥土, 土塑性, 外加剂, 无侧限抗压强度中图分类号:T U 411. 6文献标识码:A1 概述水

2、泥土是采用注浆法、深层搅拌法、高压旋喷法水泥浆液同土体拌和所形成的固结体的统称, 以土为主, 掺入少量水泥及适量的水, 经均匀拌和、压实硬化而成, 是一种新型的建筑材料, 水泥土的性能介于混凝土与土之间, 可应用于航道护坡、渠道衬砌、公路路面基层等。水泥土搅拌法分为深层搅拌法(简称湿法 和粉体喷搅法(简称干法 , 是利用水泥等材料作为固化剂, 通过特制的搅拌机械, 就地将软土与固化剂(水泥或石灰 强制搅拌, 使软土硬结成具有一定整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土, 从而提高地基承载力和减小沉降量及其他特征变形。适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水

3、的饱和松散砂土等地基, 深层处理各种饱和度的软黏土及各种软弱土层。2 加固机理水泥土搅拌法加固机理包括对天然地基土的加固硬化机理(微观机理 和形成复合地基, 以加固地基土、提高地基土强度、减少沉降量的机理(宏观机理 。泥土硬化机理(微观机理 当水泥浆与土搅拌后, 水泥颗粒表面的矿物很快与黏土中的水发生水解和水化反应, 在颗粒间形成各种水化物。这些水化物有的继续硬化, 形成水泥石骨料, 有的则与周围具有一定活性的黏土颗粒发生反应。通过离子交换和团粒化作用使较小的土颗粒形成较大的土团粒; 通过硬凝反应, 逐渐生成不溶于水的稳定的结晶化合物, 从而使土的强度提高。此外, 水泥水化物中的游离Ca(OH

4、 2能吸收水中和空气中的CO 2, 发生碳酸化反应, 生成不溶于水的CaCO 3, 这种碳酸化反应也能使水泥土增加强度。通过以上反应, 使软土硬结成具有一定整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土。3 室内试验3. 1 土塑限对水泥土无侧限抗压强度的影响本试验是将水、土、水泥和石灰拌和均匀, 制成7. 07cm 7. 07cm 7. 07cm 的试块。放入标准养护箱, 温度保持在(20 2 , 湿度保持在90%以上, 养护7d 后测其强度。试验结果见表1。表1 水泥土无侧限抗压强度(一M Pa天数1234强度值0. 7730. 5560. 4600. 511土:为淤泥质黏土, 取四种土样, 物理指

5、标见表2。从表2和图1中可以看出, 水泥土无侧限抗压强度随土的塑限增大而先减小后增大。3. 2 水泥掺量和外加剂对水泥土无侧限抗压强度的影响表2 土样物理指标 淤泥质黏土土样编号塑限W p /%掺灰量/kg m -3颗粒成分120. 155黏粒为主221. 555黏粒为主322. 455黏粒为主423. 955黏粒为主3. 2. 1 水泥掺量对水泥土无侧限抗压强度的影响本试验是在土中掺入不同比例的水泥, 得到不同龄期的水泥土无侧限抗压强度。对承受竖向荷载的水泥土强度宜取90d 龄期试块的立方体无侧限抗压强度平均值; 对承受水平荷载的强度宜取28d 龄期试块的立方体无侧限抗压强度平均值。试验结果

6、见表3。土:含水量为62. 4%, 有机质含量3. 88%, 塑限23. 9%, 液限51. 5%。从表3和图2中发现, 在含水量且较高有机质含量的软土中水泥掺量起到主要作用, 随着水泥掺量的增加, 水 泥土无侧限抗压强度有明显增长。表3 水泥土无侧限抗压强度(二编号123水泥用量/kg m -314521829090d 强度/MPa 360112419807d 强度/MPa1103604903. 2. 2 外加剂对水泥土无侧限抗压强度的影响本试验是在土中掺入1%的减水剂, 得到7d 和90d 的水泥土无侧限抗压强度。试验结果见表4。111第36卷第18期2010年6月 山西建筑SHANXI

7、ARCH ITECTUREVol. 36No. 18Jun. 2010施工技术文章编号:1009-6825(2010 18-0112-02钢框木胶合板的静态分析与优化*收稿日期:2010-02-21 *:2008年北京市教育委员会科技发展计划面上项目 新型建筑模板体系研究 (项目编号:KM 200810009001作者简介:王 侃(1964- , 女, 副教授, 北方工业大学, 北京 100144王小涛(1983- , 男, 北方工业大学硕士研究生, 北京 100144陈晓东(1976- , 男, 工程师, 中建柏利工程技术发展有限公司, 北京 101300王 侃 王小涛 陈晓东摘 要:从传统

8、的模板设计的局限性出发, 现用有限元理论, 将钢框木胶合板简化为梁板结构, 利用AN SY S 软件按实际工况进行了力学分析, 并采用o pt 模块对肋和边框进行了形状优化, 从而达到节省模板用钢材料的目的。关键词:钢框木胶合板, 梁板结构, AN SYS, 优化中图分类号:T U 755. 2文献标识码:A0 引言建筑模板是混凝土的成型模具, 是现浇混凝土结构工程的重要组成部分, 在现浇混凝土结构工程中, 模板工程一般占混凝土结构工程造价的20%30%, 占工程用工量的30%40%, 占工期的50%左右。钢框木胶合板是一种新型模板, 这种模板采用模数制设计, 横竖都可拼装, 使用灵活, 适用

9、范围广, 并有较完整的支撑体系, 是国外应用最广泛的模板形式之一。现阶段模板设计时, 主要对面板、肋、穿墙螺栓等进行验算, 将肋简化为连续梁、横纵肋区格出的面板简化为单向板或双向板。这种方法在设计、生产、研发新产品时费时费力, 且缺少对模板的整体性能分析。本文研究的钢框胶合板模板的边框采用异型空心冷弯型钢, 模板框架的强度和刚度较大, 模板规格为2700mm 2400mm, 需要有一个整体性能分析, 本文采用有限元软件AN SY S 对整块模板按照实际工况进行静力加载分析; 又因设计建筑模板时, 主要考虑模板结构的刚度和强度, 对于钢框胶合板模板, 混凝土的侧压力主要由焊接的钢框结构来承担,

10、设计时既要考虑减少用钢量, 又要使钢框结构具有足够的刚度, 在A NSYS 的opt 模块选择合适的参数进行优化, 可以有效地解决这个问题。1 模板的静态分析和优化过程 土:含水量为62. 4%, 有机质含量3. 88%, 塑限23. 9%, 液限51. 5%。表4 水泥土无侧限抗压强度(三水泥掺量/kg m -31452182907d 强度/ MPa90d 强度/MPa未掺减水剂110360490掺入1. 0%减水剂125386523未掺减水剂36011241980掺入1. 0%减水剂36111251980从表4和图3中发现, 掺了减水剂的水泥土的7d 强度有所增加, 但以后强度几乎没有增长

11、。4 结语1 影响水泥土搅拌桩抗压强度的因素包括水泥掺量、减水剂掺量和土的塑限等。2 水泥土无侧限抗压强度随土的塑限增大而先减小后增大。3 随着水泥掺量的增加, 水泥土无侧限抗压强度有明显增长。4 掺了减水剂的水泥土的7d 强度有所增加, 但以后强度几乎没有增长。参考文献:1 罗素芬. 深层搅拌法水泥土室内配合比试验与分析D .广州:广东省水利水电科学研究院, 2006. 2 孔燕萍. 外加剂对水泥土强度的影响D. 武汉:湖北省地质实验研究所, 2005. 3 YBJ 255-91, 软土地基深层搅拌加固法技术规程S. 4 陈 炼, 王立华. 水泥搅拌桩室内配合比实验研究J. 广东水利电力职业

12、技术学院学报, 2003, 1(3 :2. 5 穆俊杰. 浅谈水泥土搅拌桩在实际工程中的应用J. 山西建筑, 2009, 35(22 :127-128.Research on experiment of concrete unconfined compressive strengthXIANG QianAbstract:T he paper analyzes the influence of the soil s plasticity, and the mix ture of the concr ete and admixture on the unconfined compres -sive

13、 strength, proves by the ex periment results that the concrete s unconfined compr essive strength increases along w ith the soil s reducing plasticity, and the concrete s unconfined compressive streng th can obviously incr eases when the mix ture of concrete is added, and the 7d strengt h can incr ease by mixing the water -reduc