水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)研究_向前

1、文章編號(hào):1009-6825(2010 18-0111-02水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)研究收稿日期:2010-02-28作者簡(jiǎn)介:向 前(1979- , 男, 助理工程師, 山西晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司, 山西晉中 030600向 前摘 要:分析了土的塑性、水泥和外加劑摻量對(duì)水泥無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明, 水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨土的塑限增大而先減小后增大, 隨著水泥摻量的增加, 水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度有明顯增長(zhǎng), 摻了減水劑的水泥土的7d 強(qiáng)度有所增加, 但以后強(qiáng)度幾乎沒有增長(zhǎng)。關(guān)鍵詞:水泥土, 土塑性, 外加劑, 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度中圖分類號(hào):T U 411. 6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A1 概述水

2、泥土是采用注漿法、深層攪拌法、高壓旋噴法水泥漿液同土體拌和所形成的固結(jié)體的統(tǒng)稱, 以土為主, 摻入少量水泥及適量的水, 經(jīng)均勻拌和、壓實(shí)硬化而成, 是一種新型的建筑材料, 水泥土的性能介于混凝土與土之間, 可應(yīng)用于航道護(hù)坡、渠道襯砌、公路路面基層等。水泥土攪拌法分為深層攪拌法(簡(jiǎn)稱濕法 和粉體噴攪法(簡(jiǎn)稱干法 , 是利用水泥等材料作為固化劑, 通過特制的攪拌機(jī)械, 就地將軟土與固化劑(水泥或石灰 強(qiáng)制攪拌, 使軟土硬結(jié)成具有一定整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的水泥加固土, 從而提高地基承載力和減小沉降量及其他特征變形。適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土、黏性土以及無流動(dòng)地下水

3、的飽和松散砂土等地基, 深層處理各種飽和度的軟黏土及各種軟弱土層。2 加固機(jī)理水泥土攪拌法加固機(jī)理包括對(duì)天然地基土的加固硬化機(jī)理(微觀機(jī)理 和形成復(fù)合地基, 以加固地基土、提高地基土強(qiáng)度、減少沉降量的機(jī)理(宏觀機(jī)理 。泥土硬化機(jī)理(微觀機(jī)理 當(dāng)水泥漿與土攪拌后, 水泥顆粒表面的礦物很快與黏土中的水發(fā)生水解和水化反應(yīng), 在顆粒間形成各種水化物。這些水化物有的繼續(xù)硬化, 形成水泥石骨料, 有的則與周圍具有一定活性的黏土顆粒發(fā)生反應(yīng)。通過離子交換和團(tuán)?；饔檬馆^小的土顆粒形成較大的土團(tuán)粒; 通過硬凝反應(yīng), 逐漸生成不溶于水的穩(wěn)定的結(jié)晶化合物, 從而使土的強(qiáng)度提高。此外, 水泥水化物中的游離Ca(OH

4、 2能吸收水中和空氣中的CO 2, 發(fā)生碳酸化反應(yīng), 生成不溶于水的CaCO 3, 這種碳酸化反應(yīng)也能使水泥土增加強(qiáng)度。通過以上反應(yīng), 使軟土硬結(jié)成具有一定整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的水泥加固土。3 室內(nèi)試驗(yàn)3. 1 土塑限對(duì)水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的影響本試驗(yàn)是將水、土、水泥和石灰拌和均勻, 制成7. 07cm 7. 07cm 7. 07cm 的試塊。放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱, 溫度保持在(20 2 , 濕度保持在90%以上, 養(yǎng)護(hù)7d 后測(cè)其強(qiáng)度。試驗(yàn)結(jié)果見表1。表1 水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度(一M Pa天數(shù)1234強(qiáng)度值0. 7730. 5560. 4600. 511土:為淤泥質(zhì)黏土, 取四種土樣, 物理指

5、標(biāo)見表2。從表2和圖1中可以看出, 水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨土的塑限增大而先減小后增大。3. 2 水泥摻量和外加劑對(duì)水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的影響表2 土樣物理指標(biāo) 淤泥質(zhì)黏土土樣編號(hào)塑限W p /%摻灰量/kg m -3顆粒成分120. 155黏粒為主221. 555黏粒為主322. 455黏粒為主423. 955黏粒為主3. 2. 1 水泥摻量對(duì)水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的影響本試驗(yàn)是在土中摻入不同比例的水泥, 得到不同齡期的水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。對(duì)承受豎向荷載的水泥土強(qiáng)度宜取90d 齡期試塊的立方體無側(cè)限抗壓強(qiáng)度平均值; 對(duì)承受水平荷載的強(qiáng)度宜取28d 齡期試塊的立方體無側(cè)限抗壓強(qiáng)度平均值。試驗(yàn)結(jié)果

6、見表3。土:含水量為62. 4%, 有機(jī)質(zhì)含量3. 88%, 塑限23. 9%, 液限51. 5%。從表3和圖2中發(fā)現(xiàn), 在含水量且較高有機(jī)質(zhì)含量的軟土中水泥摻量起到主要作用, 隨著水泥摻量的增加, 水 泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度有明顯增長(zhǎng)。表3 水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度(二編號(hào)123水泥用量/kg m -314521829090d 強(qiáng)度/MPa 360112419807d 強(qiáng)度/MPa1103604903. 2. 2 外加劑對(duì)水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的影響本試驗(yàn)是在土中摻入1%的減水劑, 得到7d 和90d 的水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。試驗(yàn)結(jié)果見表4。111第36卷第18期2010年6月 山西建筑SHANXI

7、ARCH ITECTUREVol. 36No. 18Jun. 2010施工技術(shù)文章編號(hào):1009-6825(2010 18-0112-02鋼框木膠合板的靜態(tài)分析與優(yōu)化*收稿日期:2010-02-21 *:2008年北京市教育委員會(huì)科技發(fā)展計(jì)劃面上項(xiàng)目 新型建筑模板體系研究 (項(xiàng)目編號(hào):KM 200810009001作者簡(jiǎn)介:王 侃(1964- , 女, 副教授, 北方工業(yè)大學(xué), 北京 100144王小濤(1983- , 男, 北方工業(yè)大學(xué)碩士研究生, 北京 100144陳曉東(1976- , 男, 工程師, 中建柏利工程技術(shù)發(fā)展有限公司, 北京 101300王 侃 王小濤 陳曉東摘 要:從傳統(tǒng)

8、的模板設(shè)計(jì)的局限性出發(fā), 現(xiàn)用有限元理論, 將鋼框木膠合板簡(jiǎn)化為梁板結(jié)構(gòu), 利用AN SY S 軟件按實(shí)際工況進(jìn)行了力學(xué)分析, 并采用o pt 模塊對(duì)肋和邊框進(jìn)行了形狀優(yōu)化, 從而達(dá)到節(jié)省模板用鋼材料的目的。關(guān)鍵詞:鋼框木膠合板, 梁板結(jié)構(gòu), AN SYS, 優(yōu)化中圖分類號(hào):T U 755. 2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A0 引言建筑模板是混凝土的成型模具, 是現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)工程的重要組成部分, 在現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)工程中, 模板工程一般占混凝土結(jié)構(gòu)工程造價(jià)的20%30%, 占工程用工量的30%40%, 占工期的50%左右。鋼框木膠合板是一種新型模板, 這種模板采用模數(shù)制設(shè)計(jì), 橫豎都可拼裝, 使用靈活, 適用

9、范圍廣, 并有較完整的支撐體系, 是國(guó)外應(yīng)用最廣泛的模板形式之一?，F(xiàn)階段模板設(shè)計(jì)時(shí), 主要對(duì)面板、肋、穿墻螺栓等進(jìn)行驗(yàn)算, 將肋簡(jiǎn)化為連續(xù)梁、橫縱肋區(qū)格出的面板簡(jiǎn)化為單向板或雙向板。這種方法在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、研發(fā)新產(chǎn)品時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力, 且缺少對(duì)模板的整體性能分析。本文研究的鋼框膠合板模板的邊框采用異型空心冷彎型鋼, 模板框架的強(qiáng)度和剛度較大, 模板規(guī)格為2700mm 2400mm, 需要有一個(gè)整體性能分析, 本文采用有限元軟件AN SY S 對(duì)整塊模板按照實(shí)際工況進(jìn)行靜力加載分析; 又因設(shè)計(jì)建筑模板時(shí), 主要考慮模板結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度, 對(duì)于鋼框膠合板模板, 混凝土的側(cè)壓力主要由焊接的鋼框結(jié)構(gòu)來承擔(dān),

10、設(shè)計(jì)時(shí)既要考慮減少用鋼量, 又要使鋼框結(jié)構(gòu)具有足夠的剛度, 在A NSYS 的opt 模塊選擇合適的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化, 可以有效地解決這個(gè)問題。1 模板的靜態(tài)分析和優(yōu)化過程 土:含水量為62. 4%, 有機(jī)質(zhì)含量3. 88%, 塑限23. 9%, 液限51. 5%。表4 水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度(三水泥摻量/kg m -31452182907d 強(qiáng)度/ MPa90d 強(qiáng)度/MPa未摻減水劑110360490摻入1. 0%減水劑125386523未摻減水劑36011241980摻入1. 0%減水劑36111251980從表4和圖3中發(fā)現(xiàn), 摻了減水劑的水泥土的7d 強(qiáng)度有所增加, 但以后強(qiáng)度幾乎沒有增長(zhǎng)

11、。4 結(jié)語1 影響水泥土攪拌樁抗壓強(qiáng)度的因素包括水泥摻量、減水劑摻量和土的塑限等。2 水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨土的塑限增大而先減小后增大。3 隨著水泥摻量的增加, 水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度有明顯增長(zhǎng)。4 摻了減水劑的水泥土的7d 強(qiáng)度有所增加, 但以后強(qiáng)度幾乎沒有增長(zhǎng)。參考文獻(xiàn):1 羅素芬. 深層攪拌法水泥土室內(nèi)配合比試驗(yàn)與分析D .廣州:廣東省水利水電科學(xué)研究院, 2006. 2 孔燕萍. 外加劑對(duì)水泥土強(qiáng)度的影響D. 武漢:湖北省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究所, 2005. 3 YBJ 255-91, 軟土地基深層攪拌加固法技術(shù)規(guī)程S. 4 陳 煉, 王立華. 水泥攪拌樁室內(nèi)配合比實(shí)驗(yàn)研究J. 廣東水利電力職業(yè)

12、技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào), 2003, 1(3 :2. 5 穆俊杰. 淺談水泥土攪拌樁在實(shí)際工程中的應(yīng)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