砂土EPS颗粒混合轻质土（LSES）的击实特性研究

摘要

砂土EPS颗粒混合轻质土(LSES)是在砂土中添加EPS颗粒、固化材料后经固化形成的一种轻质土，它具有强度高、密度和强度可以调节的优点。LSES在施工中采用压实施工的方法，压实施工在室内利用击实来模拟，击实方法对LSES的物理力学性质存在很大的影响。 本文针对LSES的击实特性开展研究，明确了击实方法对LSES的物理力学性质的影响，探究了击实方法影响其物理力学性质的机理，建立了适宜于评价LSES的轻质高强性的指标密强，并基于密强确定了LSES的最优击实方法。详述如下： (1)利用室内试验的方法，研究了不同的击实功能和击实含水率对LSES的密度、强度和变形性质的影响。发现LSES的密度和强度随着击实功能的增加而增加；LSES的密度随着击实含水率变化的规律类似于砂土的密度随着含水率变化的规律，LSES的强度随击实含水率的增加先增加后减小，存在使强度最大的击实含水率。 (2)击实方法对LSES的影响源于对拌和物中的孔隙和EPS颗粒的压缩，建立了LSES的击实模型，推导了LSES的干密度和抗剪强度参数的计算式，其中干密度摩擦角ψ=f(n)，利用室内试验测试了模型中的参数，证实了击实模型的正确性。 (3)在LSES采用密度和强度分别进行评价的背景下，提出了综合考虑密度和强度的评价方法—密强法，并基于密强法进行了LSES的击实功能和击实含水率的优选。发现LSES的击实次数以4次为宜，最优击实含水率随着水泥添加量和EPS颗粒添加量的增加而线性增加。

目录

文摘

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前言

论文说明:图表目录

声明

第一章绪论

1.1研究背景和意义

1.2轻质土的研究与应用现状

1.2.1轻质土的类型及特点

1.2.3 EPS块材用作轻质土的研究与应用现状

1.2.4气泡混合轻质土的研究与应用现状

1.2.5废旧轮胎颗粒混合轻质土的研究与应用现状

1.3 EPS颗粒混合轻质土的研究与应用现状

1.3.1 EPS颗粒混合轻质土的特点

1.3.2 EPS颗粒混合轻质土的研究现状

1.3.3 EPS颗粒混合轻质土的工程应用现状

1.3.4 EPS颗粒混合轻质土施工方法现状

1.4土体击实特性的研究现状

1.4.1土体击实方法的研究现状

1.4.2土体最优含水率的研究现状

1.4.3改性土击实方法的研究现状

1.5土体击实机理的研究现状

1.5.1土体压密机理的研究现状

1.5.2土体最优含水率的机理的研究现状

1.5.3改性土击实机理研究现状

1.6研究现状总结

1.7本文的工作

1.7.1研究内容

1.7.2技术路线

第二章试验材料与方法

2.1试验材料

2.1.1砂土

2.1.2水泥

2.1.3 EPS颗粒

2.1.4水

2.1.5 LSES的配比

2.2试样制备

2.3试验方案

2.3.1击实功能对LSES的物理力学性质的影响试验方案

2.3.2击实含水率对LSES的物理力学性质的影响试验方案

2.4物理力学性质指标测试方法

第三章击实方法对LSES的物理力学性质的影响

3.1击实方法对LSES的密度的影响

3.1.1击实功能对密度的影响

3.1.2击实含水率对密度的影响

3.2击实方法对LSES的强度的影响

3.2.1击实功能对强度的影响

3.2.2击实含水率对强度的影响

3.3击实方法对LSES的变形性质的影响

3.3.1击实功能对LSES的变形性质的影响

3.3.2击实含水率对变形性质的影响

3.4本章小结

第四章 LSES的击实模型

4.1击实模型的建立

4.1.1密度击实模型

4.1.2强度击实模型

4.2模型参数的测定方法

4.3密度模型的验证

4.3.1击实方法对密度模型参数的影响

4.3.2密度模型验证

4.4强度模型的验证

4.4.1击实方法对强度模型参数的影响

4.4.2强度模型验证

4.5本章小结

第五章 LSES的最优击实方法

5.1优选评价指标

5.1.1比强

5.1.2密强

5.2击实功能优选

5.2.1击实功能对密强的影响

5.2.2基于密强的击实次数优选

5.2.3基于密强的击实能量优选

5.3最优击实含水率的确定

5.3.1最优击实含水率的存在机理

5.3.2击实含水率对密强的影响

5.3.3基于密强的最优击实含水率确定

5.3.4最优击实含水率随配比变化的机理和计算方法

5.4本章小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

附录

致谢