石灰改性磷石膏及其混合料工程性质研究

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论文介绍了磷石膏及其混合料在土木工程方面的应用现状。磷石膏是磷胺工业所产生的废弃物,大量堆放对环境会造成极大的污染,在经济上也会对企业造成极大的包袱。磷石膏应用比较广泛,但用量都比较少。磷石膏及其混合料作为道路建设材料则可以解决磷石膏的堆放问题以及高速公路建设中填土短缺问题。 磷石膏的基本物理化学及其工程性质是影响其使用的关键因素。运用光谱分析仪器研究磷石膏的元素成分,从而分析其化学成分。采用击实试验,直剪试验和压缩膨胀试验研究其最大干密度,各种压实度情况下强度和压缩膨胀特性。 磷石膏直接作为路基填料还有很多不足之处,在磷石膏中加入石灰可以改善磷石膏的各种工程特性。击实试验表明加入适量的石灰可以增大磷石膏的最大干密度。加入适量的石灰,磷石膏压缩性能得到改善。在相同时间的密闭自然养护条件下,加入石灰的磷石膏强度明显优于未加入石灰的磷石膏。但是,加入过多的石灰,磷石膏表现出明显的膨胀特性。 石灰改性过后的磷石膏可以加入土中形成混合料用于路基的建造。通过研究江苏地区常见的粉质粘土与5%石灰改性磷石膏混合料的击实特性,压缩特性,剪切特性,提出了粉质粘土中加入的5%石灰改性磷石膏的最佳含量,为路基设计和施工提供参考。 石灰改性磷石膏还可以加入石子中改善石料的配比,增加石料的密实性。在石灰改性磷石膏中加入粉煤灰,混合料的性质可以得到进一步提升,其抗剪强度增加尤其明显。 石灰改性磷石膏及其混合料随各种组分的不同,其各种工程性质也不同。通过含磷石膏土以及含磷石膏石子的三轴试验,研究了石灰改性磷石膏对土和石子强度和变形的影响,并提出了判断混合料优劣的exp模型方法。在此模型中,通过模拟试样的应力应变曲线,得出a,b两个参数。参数a可以反应试样的初始状态,而b参数可以反应试样的变形的非线性。EXP模型还可应用于分级路基填筑的有限元模拟,为路基施工建设提供参考。
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