高分子材料固化黄土工程性能试验研究

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黄土是一种广泛分布于我国山西、陕西、甘肃等黄土高原地区,具有大孔隙结构,富含碳酸盐等易溶盐成分,对水特别敏感,遇水即崩解的特殊土,其崩解性对工程建筑特别是水利工程,危害很大,其危害在定量上的不可忽视性和在定性上的急速发展性,是黄土变形影响其上建筑物稳定性的突出问题。如果在工程施工之前没有消除黄土这类性质,则在地基受水浸湿后不仅发生过量变形,而且在外力作用下还易引发滑坡等灾害,这对于黄十地区的建筑物是一种严重威胁,不仅影响建筑物的正常使用和安全,严重时甚至使建筑物完全破坏。所以,黄土地区的地基、渠道等工程通常需要进行加固处理。传统的加固方法如强夯法,传统的固化剂如水泥在处理黄土地区地基、渠道防渗等工程时存在各种不足。源于此,本文选用高分子材料SH固化剂对取自山西太原地区的黄土进行固化试验,就不同掺量、不同养护龄期下SH固化黄土的抗压强度、抗剪强度、抗渗透性和水稳性等工程性质进行试验研究,探究固化黄土在不同掺量和不同养护龄期下的抗压强度、抗剪强度和抗渗性能的变化规律,以及耐水性能的改善效果。试验结果为黄土地区的地基处理加固方法提供新的科学依据,也可为黄土地区的渠道防渗、边坡护坡、公路路基等工程应用SH提供参考资料。通过对高分子材料SH固化黄土工程性能的试验研究,结果表明:(1)使用SH固化剂固化黄十,固化黄土的强度和耐水性均优于索黄土。(2)随着SH掺量的增加,抗压强度、抗剪强度逐渐增大,随着养护龄期的增长固化黄土的抗压、抗剪强度仍有继续优化的趋势,但是变化趋势相对减缓,说明用SH加固黄土需要一定的时间才能使强度得到有效发挥,在28天时固化土的强度基本完成。(3)SH固化黄土的渗透系数随着养护龄期增长和固化剂掺量的增加而逐渐减小。同时从渗透系数正交试验的结果可以看出,固化剂掺量对渗透系数的影响能力大于养护龄期,而且当固化剂掺量大于0.5%时,固化土的渗透系数小于1×10-6cm/s。(4)当SH掺量大于0.5%时,SH固化黄土试样在浸水较长时间后不崩解,说明SH固化土耐水性能较好。SH固化黄土有较高的强度和较强的抗崩解性,在捉高黄土地基承载力和水稳性及崩解性等不良工程地质性质得以改善方面,SH固化剂具有较为广阔的应用前景。
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