《高含鹽土的水泥固化機理及其力學特性研究》是依託同濟大學，由邢皓楓擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高含鹽土的水泥固化機理及其力學特性研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：邢皓楓
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目針對高含鹽土中可溶鹽離子嚴重影響水泥固化土的力學特性且致使其長期強度下降的現狀，開展其固化機理與力學特性研究。首先，通過無側限抗壓與真三軸試驗，研究可溶鹽離子對水泥固化土力學特性的影響；其次，藉助環境掃描電鏡（ESEM）、壓汞儀（MIP）、X射線衍射儀（XRD）和X射線螢光光譜儀（XRF）等儀器分析其微觀結構及化學成分組成，研究可溶鹽離子對水泥固化土微觀結構的影響；然後，根據可溶鹽離子在水泥與土的水化反應和離子交換過程中的作用及其對水泥固化土強度和微觀結構影響的綜合分析，研究水泥加固高含鹽土的固化機理，建立可溶鹽離子、水泥固化土巨觀力學和微觀結構參數間的相關關係；最後，從化學改性和環境保護的角度出發，利用正交試驗和室內大型模型試驗探索水泥加固高含鹽土的改性技術。研究成果對豐富水泥土加固法處理軟土地基的理論，特別是推動高含鹽土地區水泥土加固技術的套用，具有非常重要的理論與工程套用。
結題摘要
本項目針對高含鹽土中可溶鹽離子嚴重影響水泥固化土的力學特性且致使其長期強度下降的現狀，開展其固化機理與力學特性的研究。 首先，通過無側限抗壓與三軸試驗，研究可溶鹽離子對水泥固化土力學特性的影響；其次，藉助環境掃描電鏡（ESEM）、X射線衍射儀（XRD）、X射線螢光光譜儀（XRF）等儀器分析其微觀結構及化學成分組成，研究可溶鹽離子對水泥固化土結構的影響；然後，根據可溶鹽離子在水泥與土的水化反應和離子交換過程中的作用及其對水泥固化土強度和微觀結構影響的綜合分析，研究水泥加固高含鹽土的固化機理，建立可溶鹽離子、水泥固化土巨觀力學和微觀結參數間的相關關係；最後，從化學改良和環境保護的角度出發，利用正交試驗和室內模型試驗探索水泥加固高含鹽土的改性技術。 通過以上的研究，得到以下結論： 1. 可溶鹽離子Mg2+、Cl-和SO42-都會對水泥土強度有影響。離子濃度越高，水泥土強度越低。 2. 當水泥漿土體系隨著摻入的三種離子含量同時增加時，各齡期水泥土的無側限抗壓強度又有明顯降低，表現出三者綜合作用的特徵。在不同齡期，不同離子對水泥土強度影響程度不同。 3. 軟土的高含鹽量對水泥土強度的形成和增長有負作用，但是可溶鹽離子的負作用很難達到水泥土固化過程所發揮正作用的影響程度。故隨著齡期的增長，各組水泥土強度逐漸增大。 4.可溶鹽離子Mg2+、Cl-和SO42-溶解了水泥土中水化物，使水泥土均表現出較差的結構，降低了水泥土的強度。 5. Mg2+、Cl-和SO42-共存時，水泥土強度降低主要是溶解和結晶共同作用的結果。多離子共存比其中任何一種離子具有更強的侵蝕作用，其侵蝕的強烈程度與離子的含量有關。 6. 偏高嶺土能提高高含鹽水泥土的強度，且存在最優參量。最優參量會隨離子含量的增加而增加。 7. 偏高嶺土對高含鹽水泥土的改良效果隨著高含鹽土中Mg2+、Cl-、SO42-含量的不同而改變。正交試驗結果表明：在28d齡期下， Cl-的影響最顯著，Mg2+次之，而SO42-的影響最弱。所以可以根據Cl-含量選取高含鹽水泥土中MK的參量。
