文献类型：学位论文

中文题名：冻融环境下改性滨海水泥土的UCS试验与微观机理

作者：吴王意[1];

机构：[1]绍兴文理学院;

导师：王伟;绍兴文理学院|康宝;绍兴文理学院

授予学位：硕士

语种：中文

中文关键词：滨海水泥土;UCS;冻融环境;微观试验;纳米黏土;纤维

中文摘要：工程上为解决滨海软土（英文全称Seashore Soft Soil,简称SSS）地层中地下结构物的土体本身强度不够、变形较大的缺陷,一般采取水泥加固土体与人工冻结技术等措施。然而水泥加固滨海软土越来越不满足工程上强度的需要;使用人工冻结技术则会改变滨海水泥土的性质。因此,将20%掺量纳米黏土（英文全称Nanometre Montmorillonite,简称NM）与10‰聚丙烯纤维（英文全称Polypropylene Fiber,简称PPF）作为掺入剂掺入水泥掺量为20%,含水率为80%的滨海水泥土（英文全称Seashore Cement Soil,简称SSCS）中,研究非冻融环境下不同龄期下改性滨海水泥土的无侧限抗压强度（英文全称Unconfined Compressive Strength,简称UCS）特性与冻融环境下改性滨海水泥土UCS特性。同时对改性滨海水泥土进行微观机理分析,分析其力学减弱作用。研究的主要内容与成果如下:（1）研究非冻融环境下改性滨海水泥土在不同龄期下（7d、10d、12d、14d、17d、22d、28d、56d）的UCS力学特性。非冻融环境下,同一养护龄期,NM改性滨海水泥土UCS大于PPF改性滨海水泥土大于滨海水泥土。另外同一龄期下,加入20%NM之后,NM改性滨海水泥土的UCS较滨海水泥土提升70%~85%;加入10‰PPF之后,PPF改性滨海水泥土的UCS可提升10%~15%。由此可见,掺入NM和PPF后均具有改善滨海水泥土强度的作用,且NM能明显增加水泥土强度,效果优于PPF。（2）研究冻融环境下养护龄期为7d的改性滨海水泥土在不同冻融次数下（3次、5次、7次、10次、15次）的UCS力学特性。试验结果表明,冻融环境下改性滨海水泥土在不同冻融次数下的应力应变曲线均为应变软化型曲线,曲线存在明显峰值。冻融循环对改性滨海水泥土的强度具有劣化作用,且劣化作用主要发挥在冻融循环的前期,随着冻融循环次数的增加,同时水泥持续进行水化作用提高土体强度,劣化作用开始减弱。（3）冻融环境下改性滨海水泥土UCS均小于非冻融环境下改性滨海水泥土。同一冻融次数下,总体上PPF改性滨海水泥土UCS大于滨海水泥土大于NM改性滨海水泥土。相同养护龄期下,PPF改性滨海水泥土在冻融环境下的力学减弱作用小于NM改性滨海水泥土。可见,PPF抗冻性能强,而NM抗冻性能较弱。（4）对养护龄期为7d的改性滨海水泥土试样进行扫描电镜SEM微观试验分析,并对其中部分试样进行能量色谱仪EDX微观分析。分析微观试验结果可知,非冻融环境下,NM改性滨海水泥土内部致密程度大于PPF改性滨海水泥土大于滨海水泥土;冻融环境下改性滨海水泥土微观图像中的胶结程度与致密程度均较低。