豫東地區(qū)地處黃泛區(qū),在工程建設中粉土路基的處理是亟待解決的工程難題,由于傳統(tǒng)的土體改良劑會對環(huán)境造成一定的影響,新型土體改良劑的探索會對粉土路基的處理起到一定的幫助。FRP(纖維增強復合材料)由于抗拉強度較高、耐腐蝕性好,目前已逐步的應用于上部結構與樁基的加固補強等領域,但關于FRP材料和土體之間界面摩擦特性尚缺乏研究。本文利用木質素磺酸鈣對豫東地區(qū)的黃泛區(qū)粉土進行改良研究,為該技術在本地區(qū)的應用推廣提供一定的依據。通過室內直剪摩擦試驗對GFRP布與土體的界面摩擦特性開展研究,為這種材料在工程中的應用提供合適的參數。主要的研究內容如下:(1)對黃泛區(qū)粉土以及木質素磺酸鈣改良土的動力特性開展試驗研究,通過動三軸試驗研究了土體的壓實度和圍壓對黃泛區(qū)粉土動強度的影響,不同的摻量和養(yǎng)護齡期對改良土動強度和動剪切模量的影響。研究結果表明木質素磺酸鈣對提高豫東地區(qū)粉土的動力特性有一定的幫助,當摻量為5%左右時改良效果最佳。(2)通過擊實試驗、無側限抗壓強度試驗對木質素磺酸鈣改良土的強度進行了研究,分析了不同的摻量和養(yǎng)護齡期對改良土強度的影響。試驗結果表明改良土的最大干密度隨著木質素磺酸鈣摻量的增大先增大后降低,最優(yōu)含水率逐漸降低。改良土的無側限抗壓強度隨著摻量的增長表現出先增大后降低的規(guī)律、隨著養(yǎng)護齡期的增大,改良土的強度逐漸增長。在木質素磺酸鈣摻量為5%左右、較長的養(yǎng)護齡期下強度提高較明顯。(3)利用砼快速凍融循環(huán)試驗機對不同木質素磺酸鈣摻量下的改良土試件進行了凍融循環(huán)試驗,分析了摻量和凍融循環(huán)次數對木質素改良土耐久性能的影響。試驗結果表明隨著凍融循環(huán)次數的增加,粉土和改良土的強度都會逐漸降低;在相同的凍融循環(huán)次數下,改良土強度降低的幅度要略低于素土,說明合適的木質素磺酸鈣摻量對改善土體的耐久性能有一定的效果。(4)利用TZY-1型土工合成材料綜合測定儀對黃泛區(qū)粉土-GFRP布的界面摩擦特性開展了試驗研究,分析了含水率、壓實度、法向應力對其界面摩擦系數的影響。研究結果表明兩者的界面摩擦系數隨著壓實度的增大而增大,隨著法向應力的增大而減小;土體的含水率位于最佳含水率附近時界面摩擦系數最大,超過最佳含水率后會下降。
【學位單位】：河南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：U416.1
【部分圖文】：

”規(guī)劃的開展，我國的經濟水平持續(xù)增長，國家持續(xù)統(tǒng)計截止到 2017 年末我國公路總里程已經達到 47不同地區(qū)的土質條件會存在一定的差異，在工程建接作為建筑物的地基或者公路路基使用。隨著建設區(qū)的各項投資建設也在緊密開展。以河南開封為例目的不斷推進，其基礎設施建設也在快速開展。開在交通工程的建設中粉土路基比較常見，黃泛區(qū)粉和黏粒三種，細粒含量達到 50%以上，由于粉粒在顆粒級配差，且顆粒磨圓度較高，故在施工時難以濕后易流動液化及土體內部毛細水上升高度較大等范》的相關規(guī)定，在用粉土進行路堤的填筑時，必此對黃泛區(qū)粉土進行一定的處理，對土體的工程特定的參考價值。

14圖 2-4 GDS 動三軸儀圖 2-4 中的圍壓控制器主要作用是調節(jié)壓力室內圍壓的大小，通過將控制器中的水注入壓力室來實現圍壓的施加；反壓控制器一般用于反壓飽和，其壓力室內的出水口與試件上部的透水石接觸，通過向試件內部加壓注水使土孔隙中的氣體溶于水中，從而使試件達到飽和狀態(tài)。將試件安裝好后，壓力室要封閉完好并通過注水排除其內部的空氣。該儀器的操作主要通過 GDSLAB 軟件來完成，可以通過儀器來控制圍壓和反壓的大小、試驗工況的設置、數據的采集和記錄等工作。該儀器圍壓和反壓能夠施加的最大值為2000kPa，軸向力最大值為 10kN，振動頻率的范圍為 0～5Hz

木質素磺酸鈣是蒸煮制漿的廢液經過干燥制成的，是一種具有特殊芳香氣味的末，木質素含量為 60%～65%，其本質是高分子聚合物陰離子表面活性劑。木具有較強的水溶性，其水溶液呈褐色至黑色的液體，表現為較強的黏性[78]，溶隨著木質素含量的增大而增大。其粉末狀及水溶液如圖 2-5 所示。

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本文編號：2826773