《碳化攪拌樁加固軟弱地基的理論與方法研究》是依託東南大學，由劉松玉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：碳化攪拌樁加固軟弱地基的理論與方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉松玉
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
針對全球環境保護和現代工程建設的需要，本項目以低碳、環保、高效的綠色地基加固技術為目標，研究以活性氧化鎂固化劑代替矽酸鹽水泥加固軟弱地基的碳化攪拌樁技術機理和套用方法。擬採用室內試驗、微觀分析、模型試驗和理論分析相結合的技術路線，著重研究下列關鍵內容：（1）碳化攪拌法加固軟弱土機理；（2）碳化攪拌加固後的碳化土基本工程性質；（3）碳化土強度增長規律與耐久性；（4）合理噴氣碳化方式與碳化攪拌樁工藝模擬研究等。通過研究，旨在揭示活性氧化鎂碳化加固軟弱土的物理化學和微觀機理，闡明碳化土的強度變化規律和耐久性規律，提出碳化攪拌樁的強度設計方法，總結給出碳化攪拌樁最優碳化方式和工藝技術參數。研究成果將為低碳型高效綠色攪拌樁加固軟弱地基技術的工程套用奠定基礎，提升我國軟弱土地基處理技術水照組姜榆平，對我國土木水利工程行業的節能減排和可持續發展具有重要的現實意義。
結題摘要
針對全球環境保護和現代工程建設需要，本項寒捉譽目以江蘇典型粉土、粉質粘土和軟土為對象，以活性MgO和CO2為固化劑代替傳統矽酸鹽水泥固化穩定軟弱土為目標，採用室內試驗、微觀分析、模型試驗與現場試驗相結合的技術路線，重點研究了下列內容：（1）碳化攪拌法加固軟弱土機理；（2）碳化土基本工程性質；（3）碳化土強度增長規律與耐久性；（4）碳化固化工藝等。完成了預計研究內容，取得了系列研究成果，為MgO碳化固化技術在地基處理中的套用奠定殼肯市了堅實基礎，對土木工程行業的節能減排和可持續發展具有重要的科學意義和套用前景。主要成果包括： （1）碳化土化學成分、微觀結構和孔隙特徵分析表明：碳化產物主要為棒狀三水碳鎂石、薄片或細絲狀球碳鎂石和水菱鎂石等；碳化時間、MgO活性指數和CO2通氣壓力的增加以及似水灰比和天然土液限的減小，均有利於碳化土孔隙體積的淋籃協減小和CO2吸收量的增加。碳化土加固機理包括水化反應、離子交換吸附、碳化反應和填充作用，提出了粉土和粉質黏土碳化加固的微觀結構模型。 （2）MgO固化土碳化放出大量熱，MgO碳化土質量、體積密度和電阻率較碳化前有不同程度增加，而含水率、比重、孔隙率、飽和度和pH值則明顯減小，且pH值遠低於石灰和水泥固化土的pH值。這些指標均可與似水灰比進行冪函式甩迎敬盼擬合，且MgO固化土的碳化程度可通過電阻率法來評價。 （3）MgO碳化固化土強度隨碳化時間增長碑盛而提高，一般碳化3～6小時可以達到水泥土28天的強度，提高CO2通氣壓力可加速碳化；建立了強度預測模型，總結出MgO碳化效果排序：粉土>粉質黏土>黏土>淤泥質粉質黏土>淤泥質黏土。碳化土的乾嚷糊嘗濕循環、凍融循環和硫酸鹽侵蝕等耐久性試驗結果表明：與水泥土相比，碳化土具有較差的抗乾濕循環性能、良好的抗凍融循環性能和更強的抗硫酸鹽侵蝕能力。 （4）採用管注-覆蓋的攪拌樁或淺層整體碳化方法進行CO2通氣碳化可有效控制通氣壓力和時間、提高碳化效果，距氣源越近，效果越好；粉土的碳化效果優於粉質黏土；提出了現場碳化固化土的施工工藝流程。
