水泥窑灰(CKD)改良黄土的工程特性试验研究

摘要

黄土是一种大孔隙、弱胶结的第四纪沉积物，因其具有多孔隙、易崩解、易湿陷性和水稳定性差等问题，易造成地面沉降、地面裂缝和滑坡等地质灾害和建筑物整体倾斜或不均匀沉降等工程问题。对于高速铁路、公路等高标准工程，不良体质的黄土是不能直接作为路基填料的。为了解决这一难题，就需要对力学性质不良的黄土进行改良。本文在总结归纳前人的研究成果后，决定采用水泥窑灰(cement kiln dust，CND)作为改良黄土的固化剂。对CKD改良黄土压实样分别进行了基本性质测试、工程性质试验、微观结构和物质成分试验。通过研究CKD改良前后黄土的工程特性、微观结构和物质成分的变化规律，探索CKD改良黄土的适宜掺量范围，分析CKD对黄土的改良机理，为黄土地区基础工程建设提供理论依据，具有重要的应用价值。本文研究结果表明:
　　(1)黄土经CKD改良后，其水稳定性、抗剪和无侧限抗压强度得到提高，压缩性和湿陷性得到降低。
　　(2)通过试验获得CKD的适宜掺量大于27％时，可消除黄土的湿陷性。CKD掺量大于15％后，其改良黄土的抗剪和抗压强度变化趋于平缓。
　　(3)经CKD改良后，黄土的总孔隙体积减小，土体孔隙类型、土颗粒连接方式均发生变化，使黄土结构变得密实，颗粒间连接点更加牢固，不易发生错动或破坏。微观结构整体特征变化规律为:支架大孔微胶结结构→镶嵌微孔半胶结结构→凝块胶结结构。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 改良土研究现状

1．2．2 改良黄土研究现状

1．2．3 水泥窑灰(CKD)利用现状

1．3 本文研究内容和技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

2．1 实验材料

2．2 实验方法

2．3 黄土的基本性质

2．3．1 界限含水率

2．3．2 击实性质

2．3．3 颗粒分析试验

2．4 本章小结

第三章 水泥窑灰改良黄土工程特性研究

3．1 改良土的基本物理力学性质指标试验

3．1．1 改良黄土的水理性质随掺灰率的变化

3．1．2 改良黄土击实性质随掺灰率的变化

3．2 改良土压缩试验结果

3．2．1 不同CKD含量的改良黄土e-p曲线

3．2．2 掺灰率对CKD改性黄土的压缩系数的影响

3．3 改良土湿陷性实验结果

3．3．1 湿陷指标

3．3．2 CKD掺量对黄土湿陷性的影响

3．4 改良土强度实验结果

3．4．1 无侧限抗压强度实验

3．4．2 直剪实验

3．5 本章小结

第四章 水泥窑灰改良黄土微观结构和物质成分研究

4．1 压汞实验

4．1．1 压汞实验原理

4．1．2 实验结果分析

4．2 扫描电镜实验

4．3 X射线衍射试验

4．4 本章小结

第五章 水泥窑灰改良黄土的改性机理研究

5．1 水泥窑灰改良黄土物理力学性质与微观结构、物质成分变化规律

5．2 水泥窑灰改良黄土的机理研究

5．3 本章小结

结论与建议

结论

建议

参考文献

攻读硕士学位期间取得的科研成果

致谢