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污染環(huán)境對水泥土強度的影響研究,摘刁石.3七水泥土是把水泥、土(和骨料)加水拌和后，壓實到高密度的一種拌合物，它被廣泛應用于地基處理、基坑圍護等工程，然而在我國廣大地區(qū)地下水受農業(yè)、工業(yè)、生活污水以及海水等環(huán)境因素的影響，常含有一些具有侵蝕性的離子，如5042一、cl一、mg2+等。研究水泥土的力學性質，尤其是水泥土在污染環(huán)境下的力學性能具有重要的理...
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摘刁石.3七
水泥土是把水泥、土(和骨料)加水拌和后，壓實到高密度的一種拌
合物，它被廣泛應用于地基處理、基坑圍護等工程，然而在我國廣大地區(qū)
地下水受農業(yè)、工業(yè)、生活污水以及海水等環(huán)境因素的影響，常含有一些
具有侵蝕性的離子，如5042一、cl一、Mg2+等。研究水泥土的力學性質，尤其
是水泥土在污染環(huán)境下的力學性能具有重要的理論意義和工程實際意義。}
首先通過室內試驗的方法，配置了各種化學溶液來模擬各種侵蝕環(huán)境)
將水泥土試塊在溶液中進行特定時間的侵蝕，利用高精度數碼相機得到了
各種環(huán)境侵蝕下水泥土破壞特征的表觀圖像，并利用電子控制式萬用實驗
機系統(tǒng)，對水泥土試塊在不同侵蝕環(huán)境和不同侵蝕時間等條件下進行了無
側限抗壓強度試驗，對水泥土的力學破壞過程進行了實時觀測和記錄，得
到了水泥土的荷載一位移曲線、極限抗壓強度等數據以及相對應的水泥土
荷載破裂過程的數碼圖像。
其次分析了各種環(huán)境侵蝕條件下水泥土的破裂特征，12%水泥摻量的水
泥土單軸壓縮的破壞類型主要以脆性斷裂為主，其在各種環(huán)境下的破壞特
征和方式基本是相同的。通過對各種侵蝕環(huán)境的試驗結果進行對比分析，
對環(huán)境侵蝕下水泥土的破裂機理進行了初步的分析，試驗結果表明，不同
濃度、不同化學溶液等侵蝕環(huán)境對水泥土的力學特性影響是明顯的，對于
同一材料和配比的水泥土，影響的效果與環(huán)境侵蝕溶液的化學成分和濃度
關系緊密。水泥土的環(huán)境侵蝕主要是其各種礦物成分與侵蝕環(huán)境中的化學
溶液發(fā)生了一系列物理一化學作用，導致水泥土微細觀結構發(fā)生了變化，
隨之力學性能發(fā)生變化。環(huán)境侵蝕下酸性溶液對水泥土力學性能的劣化不
容忽略;硫酸鹽，若其適量且晶體均勻地分布在整個水泥土中，有利于水泥
土的強度提高，但若硫酸鹽類含量過大或者雖適量但水泥與土攪拌不均勻
而在一部位聚集時，將會降低水泥土的強度;鎂鹽會使水泥土的強度降低;
地下水中若氯化物較多時，也會使水泥土的強度降低。所以在工程中要考
慮到這些侵蝕環(huán)境對水泥土的影響，采取相應措施，保證工程結構的安全
性。
最后應用試驗結果，對環(huán)境侵蝕條件下水泥土樁豎向承載力的設計公
式進行了環(huán)境效應修正，提出了環(huán)境效應因子的概念，并對其取值進行了
定性分析，為復雜環(huán)境下水泥土樁的設計和應用提供了依據，進一步提出
了一些污染環(huán)境下水泥土的抗侵蝕措施。
關鍵詞:水泥土，環(huán)境侵蝕，無側限抗壓強度，力學效應
第一章緒論..........................……，.....······……1
1.1課題研究的意義.....................................……1
1.2環(huán)境巖土工程的概述及發(fā)展...........................……2
1.2.1環(huán)境巖土工程學科的形成....................……2
1.2.2環(huán)境巖土工程的研究內容....................……4
1.2.3環(huán)境巖土工程研究現(xiàn)狀......................……4
1.3水泥土的研究現(xiàn)狀及概述....................……八·……6
1.3.1水泥土的概述..............................……6
1.3.2水泥土的國內外研究現(xiàn)狀....................……9
1.4課題的研究思路和主要工作..........................……13
第二章環(huán)境侵蝕下水泥土的無側限抗壓強度試驗...........……14
2.1試驗內容..........................................……14
2.2試驗設備..........................................……14
2.3試驗材料..................................·.········，…巧
2.3.1水泥和土.................................……巧
2.3.2侵蝕溶液.................................……16
2.4水泥土試塊的制備和養(yǎng)護............................……16
2.5水泥土試塊的侵蝕..................................……16
2.6環(huán)境侵蝕下水泥土的無側限抗壓試驗……，...........……17
2.6.1試驗過程.................................……1S
2.6.2試驗結果處理.............................……19
2.7本章小結..........................................……19
第三章環(huán)境侵蝕下水泥土的力學特性.....................……20
3.1引言............................……，...........……20
3.2環(huán)境侵蝕下水泥土的表觀特征........................……20
3.3環(huán)境侵蝕下水泥土的加載破壞過程....................……23
3.4環(huán)境侵蝕下水泥土力學特性的時間效應.....……‘....……25
3.4.1不同離子濃度影響的強度增長趨勢............…
3.4.2不同化學溶液類型影響的強度增長趨勢二，.....…
3.4.3環(huán)境侵蝕下水泥土強度的影響因素............…
3.5本章小結...........................................…
第四章環(huán)境侵蝕下水泥土的破裂機理及其工程應用.........…
4.1環(huán)境侵蝕下水泥土的化學損傷機理.....................…
4.1.1水泥土的礦物成分.........................…
4.1.2環(huán)境侵蝕下水泥土損傷的化學作用分析........…
水泥土攪拌樁承載力設計值
水泥土抗侵蝕措施..……
4.3.1水泥品種的選取.
4.3.2水泥摻量.……
4.3.3外摻劑[56]..................……，....……，
4.4本章小結..…丁......................................…
第五章結論與展望.....................................…
5，1本文研究成果......................................…
5.2展望..............................................…
參考文獻.…，.........................................…
致謝.................................................…
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文............................…
水泥土是把水泥、土(和骨料)加水拌和后，壓實到高密度的一種拌
合物，它被廣泛應用于地基處理、基坑圍護等工程，然而在我國廣大地區(qū)
地下水受農業(yè)、工業(yè)、生活污水以及海水等環(huán)境因素的影響，常含有一些
具有侵蝕性的離子，如5042一、cl一、Mg2+等。研究水泥土的力學性質，尤其
是水泥土在污染環(huán)境下的力學性能具有重要的理論意義和工程實際意義。}
首先通過室內試驗的方法，配置了各種化學溶液來模擬各種侵蝕環(huán)境)
將水泥土試塊在溶液中進行特定時間的侵蝕，利用高精度數碼相機得到了
各種環(huán)境侵蝕下水泥土破壞特征的表觀圖像，并利用電子控制式萬用實驗
機系統(tǒng)，對水泥土試塊在不同侵蝕環(huán)境和不同侵蝕時間等條件下進行了無
側限抗壓強度試驗，對水泥土的力學破壞過程進行了實時觀測和記錄，得
到了水泥土的荷載一位移曲線、極限抗壓強度等數據以及相對應的水泥土
荷載破裂過程的數碼圖像。
其次分析了各種環(huán)境侵蝕條件下水泥土的破裂特征，12%水泥摻量的水
泥土單軸壓縮的破壞類型主要以脆性斷裂為主，其在各種環(huán)境下的破壞特
征和方式基本是相同的。通過對各種侵蝕環(huán)境的試驗結果進行對比分析，
對環(huán)境侵蝕下水泥土的破裂機理進行了初步的分析，試驗結果表明，不同
濃度、不同化學溶液等侵蝕環(huán)境對水泥土的力學特性影響是明顯的，對于
同一材料和配比的水泥土，影響的效果與環(huán)境侵蝕溶液的化學成分和濃度
關系緊密。水泥土的環(huán)境侵蝕主要是其各種礦物成分與侵蝕環(huán)境中的化學
溶液發(fā)生了一系列物理一化學作用，導致水泥土微細觀結構發(fā)生了變化，
隨之力學性能發(fā)生變化。環(huán)境侵蝕下酸性溶液對水泥土力學性能的劣化不
容忽略;硫酸鹽，若其適量且晶體均勻地分布在整個水泥土中，有利于水泥
土的強度提高，但若硫酸鹽類含量過大或者雖適量但水泥與土攪拌不均勻
而在一部位聚集時，將會降低水泥土的強度;鎂鹽會使水泥土的強度降低;
地下水中若氯化物較多時，也會使水泥土的強度降低。所以在工程中要考
慮到這些侵蝕環(huán)境對水泥土的影響，采取相應措施，保證工程結構的安全
性。
最后應用試驗結果，對環(huán)境侵蝕條件下水泥土樁豎向承載力的設計公
式進行了環(huán)境效應修正，提出了環(huán)境效應因子的概念，并對其取值進行了
定性分析，為復雜環(huán)境下水泥土樁的設計和應用提供了依據，進一步提出
了一些污染環(huán)境下水泥土的抗侵蝕措施。
關鍵詞:水泥土，環(huán)境侵蝕，無側限抗壓強度，力學效應
第一章緒論..........................……，.....······……1
1.1課題研究的意義.....................................……1
1.2環(huán)境巖土工程的概述及發(fā)展...........................……2
1.2.1環(huán)境巖土工程學科的形成....................……2
1.2.2環(huán)境巖土工程的研究內容....................……4
1.2.3環(huán)境巖土工程研究現(xiàn)狀......................……4
1.3水泥土的研究現(xiàn)狀及概述....................……八·……6
1.3.1水泥土的概述..............................……6
1.3.2水泥土的國內外研究現(xiàn)狀....................……9
1.4課題的研究思路和主要工作..........................……13
第二章環(huán)境侵蝕下水泥土的無側限抗壓強度試驗...........……14
2.1試驗內容..........................................……14
2.2試驗設備..........................................……14
2.3試驗材料..................................·.········，…巧
2.3.1水泥和土.................................……巧
2.3.2侵蝕溶液.................................……16
2.4水泥土試塊的制備和養(yǎng)護............................……16
2.5水泥土試塊的侵蝕..................................……16
2.6環(huán)境侵蝕下水泥土的無側限抗壓試驗……，...........……17
2.6.1試驗過程.................................……1S
2.6.2試驗結果處理.............................……19
2.7本章小結..........................................……19
第三章環(huán)境侵蝕下水泥土的力學特性.....................……20
3.1引言............................……，...........……20
3.2環(huán)境侵蝕下水泥土的表觀特征........................……20
3.3環(huán)境侵蝕下水泥土的加載破壞過程....................……23
3.4環(huán)境侵蝕下水泥土力學特性的時間效應.....……‘....……25
3.4.1不同離子濃度影響的強度增長趨勢............…
3.4.2不同化學溶液類型影響的強度增長趨勢二，.....…
3.4.3環(huán)境侵蝕下水泥土強度的影響因素............…
3.5本章小結...........................................…
第四章環(huán)境侵蝕下水泥土的破裂機理及其工程應用.........…
4.1環(huán)境侵蝕下水泥土的化學損傷機理.....................…
4.1.1水泥土的礦物成分.........................…
4.1.2環(huán)境侵蝕下水泥土損傷的化學作用分析........…
水泥土攪拌樁承載力設計值
水泥土抗侵蝕措施..……
4.3.1水泥品種的選取.
4.3.2水泥摻量.……
4.3.3外摻劑[56]..................……，....……，
4.4本章小結..…丁......................................…
第五章結論與展望.....................................…
5，1本文研究成果......................................…
5.2展望..............................................…
參考文獻.…，.........................................…
致謝.................................................…
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文............................…
