论文部分内容阅读
土壤固化剂作为一类加入土壤中能显著改善土壤物理、化学性能的土壤添加剂,受到了广泛的关注。离子型土壤固化剂是其中最典型的一种,由于这种固化剂具有使用量少,使用方便,对土壤强度的调控能力强等优点,得到了广泛的应用。本文为了分析研究Mountain Tai公司配制的Mte-3、Mte-7两种无机离子型固体土壤固化剂的固化效果和固化机理,本文选取大连庄河市黄土作为研究对象,并探究Mte固化庄河市黄土得到的固化土的工程应用性能。首先,本文通过标准土木工程实验分析研究了庄河市黄土的基本参数,实验中采用烘干法测试土壤的天然含水率;采用筛析法测试土壤的粒径分布;采用液塑限联合测定实验测试土壤的液限、塑限和塑性指数;采用标准击实实验测试土壤的最佳含水率和最大干密度。粒径分布测试结果确定大连庄河市黄土属于级配良好的砾;土壤工程分类测试实验确定大连庄河市黄土属于低液限粘土,因此庄河市黄土适合应用到建筑工程中。然后,对Mte-3、Mte-7两种固化剂与水泥协同固化的土壤试样进行三点抗折强度测试和无侧限抗压强度测试,对每种固化剂加固土壤效果进行研究。数据结果确定两种固化剂都是与水泥协同起作用的固体土壤固化剂,并确定Mte-7与水泥共同固化大连庄河市黄土的固化效果比Mte-3与水泥共同的固化效果好。最后,通过XRD衍射测试、扫描电镜分析和ZETA-动电电位测试分析了Mte系列两种固化剂固化庄河市黄土的固化机理,并分析了两种土壤固化剂加固庄河市黄土的性能改善与固化机理之间的联系。对于Mte-3土壤固化剂:Mte-3与水泥固化土与原土相比,XRD结果显示,位于2-θ为12.450的原土的硅铝酸钠的谱峰和2-θ位于31.515的原土的伊利石谱峰消失消失,Mte-3与水泥固化土样品的扫描电镜照片与原土的扫描电镜照片相比,土壤颗粒表面由水泥固化物形成的絮凝结构和勾连结构包覆,通过ZETA-电动电位结果看出,Mte-3与水泥固化土样品的胶体颗粒与原土胶体颗粒相比,胶体颗粒粒径显著减小,Mte-3固化大连庄河市黄土的固化机理是其组分中氯化钠中的氯离子能够增强水泥的早期强度并能够促进水泥成分中的高价态阳离子与土壤胶体中的低价态阳离子之间的离子交换,使土壤胶体变小并在土壤胶体表面包覆了一层水泥固化物构成的坚硬外壳从而提高固化土强度;对于Mte-7土壤固化剂:Mte-7与水泥固化土与原土相比,XRD结果显示,位于2-θ为44.143和58.937处的原土的醋酸氯钙石的谱峰和2-θ位于31.515的原土的伊利石谱峰消失,固化土谱峰中出现了2-θ为53.890的氧化铁的谱峰,通过扫描电镜分析结果看出,Mte-7与水泥固化土样品中形成了网状的网格结构,小颗粒片状固体均一整齐的镶嵌在网格结构中,整体结构呈现空间立体状态,通过ZETA电位分析结果看出,Mte-7与水泥固化物样品的胶体颗粒的粒径显著减小,Mte-7固化大连庄河市黄土的固化机理主要有两个:第一,Mte-7成分中也有氯化钠,其中的氯离子的作用机理与Mte-3中的氯离子的作用机理一致,第二,其组分中的高铁酸钾能够氧化大连庄河市黄土中的有机质并产生气体,使土壤颗粒间更分散,增加土壤颗粒与水泥凝胶的接触面积,使固化后的土壤颗粒周围形成由水泥固化物形成的网状结构,从而提高固化土的强度。