【摘要】：輕量土是指由原料土、輕質(zhì)材料、固化劑和水按照一定的配比混合而成的土工材料。原料土選用砂土、粘土或建筑工程廢土;水選用自來水或無污染的江河水;輕質(zhì)材料目前應(yīng)用較多的是發(fā)泡劑以及塑料顆粒;固化劑一般選用水泥。在這些原料的共同作用下,輕量土具有環(huán)保、輕質(zhì)、強(qiáng)度高、可塑性強(qiáng)、密度與強(qiáng)度可調(diào)節(jié)以及隔熱性好的特點(diǎn),具有廣泛的工程應(yīng)用前景。在實(shí)際應(yīng)用中,輕量土作為填土材料主要應(yīng)用于公路工程,必然會(huì)受到交通、地震等動(dòng)荷載作用。目前關(guān)于輕量土研究主要集中于制備方法以及原材料對(duì)其強(qiáng)度、變形以及滲透性等方面的影響,相關(guān)動(dòng)力特性方面的研究較少。本文選取陜西扶風(fēng)地區(qū)黃土作為原料土、聚苯乙烯(expanded polystyrene,簡稱EPS)顆粒作為輕質(zhì)材料、水泥為固化劑制備了EPS顆�；旌陷p量土,利用無側(cè)限抗壓儀器、SDT-20型微型控制電液伺服土動(dòng)三軸儀,主要研究了EPS顆粒摻入比、水泥摻入比和養(yǎng)護(hù)齡期等因素對(duì)EPS顆�；旌陷p量土密度特性、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度特性以及動(dòng)強(qiáng)度特性的影響,進(jìn)行的工作和得出的結(jié)論如下:(1)對(duì)不同配比EPS顆�；旌陷p量土的密度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,試驗(yàn)制備的EPS顆�；旌陷p量土密度在0.60g/cm~3~1.50g/cm~3范圍之間,其中EPS顆粒摻入比對(duì)EPS顆�；旌陷p量土密度影響最大,水泥摻入比對(duì)EPS顆�；旌陷p量土密度的影響較小,養(yǎng)護(hù)齡期對(duì)密度幾乎沒有影響。(2)試驗(yàn)制備的EPS顆�；旌陷p量土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度在103.2kPa~1359.0kPa范圍之間。當(dāng)其它因素固定時(shí),EPS顆�；旌陷p量土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨著EPS顆粒摻入比的增大而減小,隨著養(yǎng)護(hù)齡期和水泥摻入比的增大而增大,其中無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與水泥摻入比的關(guān)系可用q_u(28)k a_c(10)b表示。(3)EPS顆�；旌陷p量土內(nèi)部孔隙比較發(fā)達(dá)因此無法飽和,而且在動(dòng)荷載作用下動(dòng)應(yīng)變隨著振動(dòng)次數(shù)的增加未出現(xiàn)突變現(xiàn)象。另外隨著振動(dòng)次數(shù)的增加,EPS顆�；旌陷p量土產(chǎn)生的壓應(yīng)變逐漸大于拉應(yīng)變,表現(xiàn)出明顯的偏壓現(xiàn)象。結(jié)合試驗(yàn)現(xiàn)象以及ε_(tái)d~N曲線,選擇5%壓應(yīng)變作為EPS顆粒混合輕量土的破壞標(biāo)準(zhǔn)。(4)EPS顆粒混合輕量土的動(dòng)強(qiáng)度隨固結(jié)圍壓和水泥摻入比的增大而呈增大趨勢(shì),隨EPS顆粒摻入比的增大而減小。與重塑黃土動(dòng)強(qiáng)度相比較,固結(jié)圍壓對(duì)EPS顆�；旌陷p量土動(dòng)強(qiáng)度的影響程度較小,而且不同配比EPS顆粒混合輕量土的動(dòng)強(qiáng)度均有一定程度提高,增大幅度為20.8%~247.5%。(5)根據(jù)不同固結(jié)圍壓下莫爾圓的包絡(luò)線得到了不同配比下EPS顆粒混合輕量土的動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)c_d和υ_d,水泥摻入比和EPS顆粒摻入比對(duì)EPS顆�；旌陷p量土動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)均有較大的影響。隨著振動(dòng)次數(shù)的增大,EPS顆�；旌陷p量土的動(dòng)黏聚力減小,動(dòng)內(nèi)摩擦角基本不變,υ_d~N曲線呈水平線。c_d和υ_d均可以用對(duì)數(shù)方程進(jìn)行回歸擬合。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU41
【圖文】：

第二章 試驗(yàn)材料和方法和試樣制備混合輕量土是由黃土、EPS 顆粒、水泥和水混合攪拌陜西扶風(fēng)，取土深度 8~10m，呈黃褐色，屬 Q3黃土1 所示。所用 EPS 顆粒為球粒狀，如圖 2-1 所示，粒 g/cm3，純顆粒密度 0.0137g/cm3。固化劑采用盾石牌等級(jí) 32.5。試驗(yàn)用水選用自來水。表 2-1 陜西扶風(fēng)地區(qū)黃土的物理性質(zhì)Table 2-1 Physical properties of Fufeng loess in Shaanxi area比重Gs天然含水率w/%塑限wp/%液限wL/ %塑性指數(shù)Ip液性2.72 19.75 20.95 33.72 12.77 0

第二章 試驗(yàn)材料和方法 13土質(zhì)量。2) 量筒：量程為 100ml 和 50ml 的量筒各一個(gè)。主要稱量水的體積。3) 模具：直徑為 39.1mm，高為 80mm 的三瓣膜若干個(gè)。4) 調(diào)土刀：一把。5) 玻璃片：尺寸不小于 75mm 的正方形玻璃片若干個(gè)。6) 養(yǎng)護(hù)箱：YH-40B 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱，24h 恒溫，溫度（20±2）℃，濕度≥95%。（2）試樣制備及養(yǎng)護(hù)在制備試樣時(shí)，如圖 2-2 所示，按照試樣配比要求稱量相應(yīng)質(zhì)量的原料土、EPS 顆粒、水泥和水，依次按照黃土、水泥、水、EPS 顆粒順序放入容器中。具體操作為：先把黃土和水泥倒進(jìn)盆中，然后用調(diào)土刀進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間不少于 5min，使黃土和水泥均勻混合；然后再把水倒入，用調(diào)土刀進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間不少于 5min；最后將 EPS顆粒倒入盆中，用調(diào)土刀進(jìn)行攪拌，使混合土中的原料均勻混合，在攪拌過程中注意防止 EPS 顆粒濺出，而且攪拌均勻后應(yīng)立即裝樣，防止水分流失。

2.2.2 動(dòng)三軸試驗(yàn)2.2.2.1 試驗(yàn)儀器介紹本試驗(yàn)使用由西安力創(chuàng)材料檢測技術(shù)有限公司生產(chǎn)的 STD-20型微機(jī)控制雙向激振電液伺服式動(dòng)態(tài)三軸試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，如圖 2-4 所示。該儀器主要有主要由五部分組成：計(jì)算機(jī)控制部分、壓力室、壓力及加載系統(tǒng)、汽和水施加管路系統(tǒng)、附屬部分，其工作原理圖如圖 2-5 所示。(a) 壓力室及汽、水管路閥門 （b）液壓油源

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2765825