微生物胶结砂土三轴试验及微观结构研究_王绪民
基于三轴试验压实黄土微观结构变化机制研究
基于三轴试验压实黄土微观结构变化机制研究陈伟;张吾渝;马艳霞;常立君;王萌【期刊名称】《地震工程学报》【年(卷),期】2014(000)003【摘要】Loess is widely distributed in China,and it’s an example of regional soil with uncom-mon characteristics.Because of its special formation process and environmental conditions,loess has unique structural characteristics,which are closely related to its physical and mechanical prop-erties.Studying the microstructure of loess can speak to its possible uses in macroscopic engineer-ing and explain the essential factors of its deformation and strength. At present,the study of the quantitative parameters of the microscopic structure of soils has achieved many results.These results provide a convenient method for the quantitative analysis of how the microstructure of loess changes under triaxial shear tests,which can provide a more reli-able basis for the interpretation and validation of macroscopic test results.The macroscopic tests are unconsolidated and undrained triaxial shear tests.The confining pressures for the samples are 100,200,and 300 kPa,and the shear rate of all samples is 0.8 mm/min.Performing macroscopic tests to simulate the actual projected path of building loads allows shear strength parameters to be obtained. The samples for the microstructure test are taken after macroscopic triaxial shear test,with a sample size of 3.91 cm (diameter)× 8cm (height).All samples are sliced from the major princi-pal stress direction,which is the vertical plane,as well as the horizontal plane,and the cut posi-tions are in the center of the specimens. A JSM-6610LV scanning electron microscope (SEM)from Qinghai University was used to observe samples.During the scanning,2 ~ 3 areas of each sample were selected to take photo-graphs.The magnification of all samples was 150times.Quantitative analysis of the changes in the microstructure of loess was then made by reviewing the SEM images.The SEM was used to ob-serve the microstructure of the compacted loess in the horizontal and vertical planes before and af-ter shearing under triaxial shear tests,and the observed planes are 8. This paper analyzes the microscopic nature of soil strength in three respects:the changing characteristics of pore arrangement,pore patterns,and pore scale.Test results reveal that the probable entropy is near 1 before and after shearing and the pore arrangement is disordered at dif-ferent confining pressures after shearing,which minimally influences the macroscopic strength. The average shape factor and fractal dimension of the pore morphology at different confining pressures show a decreasing trend after shearing,and the changing characteristics of the pore pat-tern contribute significantly to the strength of the compacted loess.The aggregate level of soil particles is positively related to the strength of the soil samples.Increases or decreases in the void ratio result in the opposite changes in strength,and the changes in pore scale are the control factor of strength.Changes in the microstructure before and after shearing could be explained by macro-scopic experimental phenomena.%采用电镜扫描仪(SEM)对三轴剪切前后压实黄土样在水平面和竖直面进行微观结构观察，从剪切前后孔隙排列、孔隙形态、孔隙尺度变化特征3方面分析宏观强度试验的微观本质。
土体三轴试验固结过程解析
固结指的指在荷载或其他因素的作用下，土体中的水分逐渐排
木工程之中，而这就要求相关的研究人员必须就三轴试验的基本理 除、体积压缩以及密度增大的现象，是土体三轴试验中非常常见的
论和基础公式进行更加全面的解析，进而确保其仍能应用到当前甚 一种现象。
至未来的土木施工之中。
４ 三轴试验固结过程详解
１ 土体三轴试验提出的背景
第二，固结不排水试验试样在施加周围压力 σ３ 打开排水阀
Ｒｅｎｄｕｌｉｃ 的影响，国内外多个学者逐步加大了在此领域内的研究， 门，允许排水固结，待固结稳定后关闭排水阀门，再施加竖向压力，
例如由我国研究专家张海霞对固结试验时间控制标准的研究以及 使试样在不排水的条件下剪切破坏。
安定军对三轴试验稳定控制孔压、时间、位移等三种判断标准的讨
背景下，研究土体的剪切规律便显得十分必要，因此就有了土体剪 将指出排水固结全过程固结度以及孔压消散的相关问题。
切试验。一般来说，土体剪切试验主要包括室内试验和野外试验两
基本假定：
种，而本文我们研究的三轴试验便是室内试验的一种。
对于三轴圆柱形试样有以下假定：
２ 三轴试验详解
第一，圆柱试样为饱和状态，且土体和孔隙内的水不可压缩，换
三轴试验的试验仪器主要包括应变控制式三轴仪和应力控制 一步的试验验证，才能真正促进该领域的发展与进步。
式三轴仪两种，其中应变控制式三轴仪主要包含压力室、加压系统
参考文献
以及量测系统三部分构成。
[1]陈勇,杨迎,曹玲. 特殊应力路径下岸坡饱和土体变形特性模拟[J].
２．３ 三轴试验的常规试验方法
岩土力学,2017,(3):1-7.
第三，等应变条件成立，即在同一深度上的平面任一点的垂直
微生物矿化对黏土渗透性影响的试验研究
微生物矿化对黏土渗透性影响的试验研究王修铭;陈群;陈秀吉;张利民;周成;万里【期刊名称】《水利水电科技进展》【年(卷),期】2024(44)1【摘要】为探究矿化对黏土渗透性的影响,采用球形赖氨酸芽孢杆菌属kp-22菌诱导矿化处理黏土,测定了碳酸盐生成率,研究了矿化处理后黏土的渗透性,系统分析了渗透系数随菌液OD600值、胶结液浓度和土中镉含量变化的规律,探讨了各因素对渗透系数的影响规律及机理,建立了考虑菌液OD600值和胶结液浓度影响的矿化后黏土渗透系数的经验公式。
结果表明:矿化后的土样中生成了碳酸盐颗粒,填充了部分土体孔隙,渗透系数最多可降低约一个数量级;随着菌液OD600值的增大,矿化后黏土的碳酸盐生成率先升高后逐渐稳定,而土样的渗透系数先减小后趋于平稳,当菌液OD600值大于0.9时,碳酸盐生成率和渗透系数都变化很小;随着胶结液浓度增大,碳酸盐生成率先升高后下降,而渗透系数先减小后增大,当胶结液浓度为0.8 mol/L时,黏土的渗透系数最小;随着土中镉含量的增大,矿化反应受到抑制,渗透系数逐渐增大;矿化后黏土的渗透系数与碳酸盐生成率负相关,两者满足线性关系;所建立的矿化后黏土渗透系数经验公式计算值与试验结果吻合较好。
【总页数】8页(P29-36)【作者】王修铭;陈群;陈秀吉;张利民;周成;万里【作者单位】四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室;四川大学水利水电学院;中国移动通信集团福建有限公司;香港科技大学土木工程学院【正文语种】中文【中图分类】TU41【相关文献】1.非饱和黏土受冻融影响的渗透性演化试验研究2.负压作用下微生物矿化粉质黏土的性能试验研究3.微生物矿化对黏土强度特性的影响4.考虑不同矿物成分影响的黏土渗透性试验研究5.细粒迁移及组构变化对黏土渗透性影响的试验研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
微生物及水泥固化砂土的力学特性对比试验研究
Industrial Construction Vol.50,No.12,2020工业建筑㊀2020年第50卷第12期㊀15㊀微生物及水泥固化砂土的力学特性对比试验研究∗赵晓婉1,2㊀吕㊀进3㊀王梅花3㊀黄慕凡1,2㊀许鹏旭1,2㊀彭㊀劼1,2(1.河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,南京㊀210098;2.江苏省岩土工程技术工程研究中心(河海大学),南京㊀210098;3.南京市秦淮河河道管理处,南京㊀210001)㊀㊀摘㊀要:微生物诱导碳酸钙沉积(MICP )是近年来在土体加固领域的研究热点,但对MICP 技术加固砂土与传统水泥加固砂土力学特性的对比尚不充分㊂为进一步明确MICP 加固砂样和水泥砂浆试样的力学特性,分别制作了MICP 固化砂柱和水泥固化砂柱,并对试样进行试验对比㊂结果表明:碳酸钙含量为7.1%㊁10.4%的MICP 固化砂柱试样的无侧限抗压强度为对应水泥含量7.14%㊁10%的水泥固化砂柱试样的221%和117%,劈裂抗拉强度为对应水泥固化砂柱试样的609%和228%,即当碳酸钙与水泥含量相近时,MICP 固化砂柱试样的无侧限抗压强度㊁劈裂抗拉强度要高于水泥固化砂柱试样㊂㊀㊀关键词:碳酸钙沉积;微生物固化砂柱;水泥固化砂柱;强度㊀㊀DOI :10.13204/j.gyjzG20052521COMPARATIVE EXPERIMENTAL RESEARCH OF MECHANICAL PROPERTIES BETWEEN SANDCEMENTED BY MICROBIALLY INDUCED CARBONATE PRECIPITATION AND CEMENTZHAO Xiaowan 1,2㊀LYU Jin 3㊀WANG Meihua 3㊀HUANG Mufan 1,2㊀XU Pengxu 1,2㊀PENG Jie 1,2(1.Key Laboratory of Ministry of Education for Geomechanics and Embankment Engineering,Hohai University,Nanjing 210098,China;2.Jiangsu Research Center for Geotechnical Engineering Technology (Hohai University),Nanjing 210098,China;3.The Qinhuai River Management Office,Nanjing 210001,China)Abstract :MICP is a research hotspot in soil improvement in recent years.However,the mechanical properties ofsand cemented by MICP and conventional improvement with cement have not been sufficiently compared.To furtherclarify the mechanical properties of sand columns cemented by MICP and sand columns cemented with cement,sandcolumns comented by MICP or with cement were made,and the tests of unconfined compressive strength and splitting-tensile strength were performed.The test results showed that:the unconfined strength values of sand columns cemented by MICP with calcium carbonate contents of 7.1%and 10.4%were 221%and 117%of that cemented withcement of contents 7.14%and 10%,its splitting tensile strength were 609%and 228%of that cemented withcement.In a word,when the calcium carbonate content was as similar as the cement content,the unconfinedcompressive strength and splitting-tensile strength of sand columns cemented by MICP were higher than those of cement mortar.Keywords :microbially induced carbonate precipitation;sand column cemented by MICP;sand column camentedwith cement;strength∗国家自然科学基金项目(51578124)㊂第一作者:赵晓婉,女,1996年出生,硕士研究生㊂通信作者:彭劼,男,1971年出生,博士,教授,博士研究生导师,peng_jie@㊂收稿日期:2020-05-25㊀㊀地基处理是基础设施建设中最基础的环节㊂常见地基处理方法可分为机械处理法和化学注浆法[1],但普遍具有工期长㊁能耗大㊁费用高等不足,并且注浆所使用的一些灌浆材料(如酚醛树脂)具有一定潜在的使用风险[2]㊂在世界各国提倡绿色环保的背景下,微生物矿化岩土技术由于具有污染小㊁能耗低㊁环境友好性等特点,近年来得到了学术界的广泛关注㊂微生物诱导碳酸钙沉积(MICP),本质上是一种生物矿化[3]作用,即由生物的新陈代谢产物与体内外的物质反应生成矿物质的过程㊂Whiffin 等研究了影响细菌脲酶活性的环境因素,提出当反应环境pH 值范围在6~8.5时,细菌溶液脲酶活性最佳[4]㊂Cacchio 等在4,22,32ħ环境下进行试验,发现32ħ环境下生成碳酸钙晶体最多[5]㊂刘鹏等通过分析研究微生物的固土机理,认为MICP 固化试样16㊀工业建筑㊀2020年第50卷第12期的强度主要依靠MICP 过程中形成的碳酸钙,增强了相邻土颗粒之间的连接,增大了土体的刚度,使其在相同应变下可承担更高应力[6]㊂刘汉龙等通过进行MICP 胶结钙质砂的动三轴试验发现:MICP 胶结的钙质砂的动剪应力比和抵抗变形的能力得到了明显提高[7]㊂钱春香等总结归纳了微生物水泥在矿化机制㊁胶结机理方面的研究以及在岩土工程中的应用,提出目前MICP 技术仍未能满足实际环境的多样性和复杂性[8]㊂Paassen 等进行了现场灌浆加固砂土地基的试验,发现试验场地加固的不均匀性比较明显,碳酸钙含量为3.7%~23.5%[9-10]㊂刘璐等通过无侧限抗压试验㊁劈裂抗拉试验以及三轴试验研究了MICP 加固砂土的强度特性,研究结果表明加固砂土峰值强度50%处的切线模量随胶结液与试样体积的比值呈指数增长,与无侧限抗压强度和劈裂抗压强度的增长呈线性增加关系[11]㊂张越等利用MICP 技术针对某小区地下室漏水的情况进行了现场试验,试验结果表明MICP 技术应用于裂缝修复效果良好[12]㊂王亚奇等对比分析了MICP修补液与传统混凝土裂缝修补材料的修补效果,研究结果表明MICP 修补液修补后可达到基准混凝土力学性能的70%[13]㊂郑俊杰等基于固结排水三轴试验研究了微生物固化纤维加筋砂土的抗剪强度特性,研究结果表明碳酸钙晶体能有效沉积在纤维表面,提高其表面粗糙度,在一定程度上可以提高微生物固化砂土的抗剪强度[14]㊂由于MICP 加固试样的强度主要依靠MICP 过程中生成的碳酸钙的胶结作用,增强相邻土颗粒间的连接,与水泥的作用相似,因此对MICP 技术加固砂土与传统水泥加固砂土力学特性的对比进行研究具有一定的理论价值和工程意义㊂本研究针对该问题,利用巴氏生孢杆菌ATCC11859,对MICP 固化砂柱与水泥固化砂柱进行对比,对比不同配合比下的水泥固化砂柱试样与MICP 固化砂柱试样的无侧限抗压强度和劈裂抗拉强度,分析两者的应力-应变曲线,对MICP 诱导碳酸钙沉积加固砂样与水泥胶结砂样的强度特性进行对比研究㊂1㊀试验方法1.1㊀MICP 砂柱试验砂柱试验中砂为标准砂,表1为砂样相关参数,该试验用砂级配良好㊂砂柱试样模具为直径40mm㊁高120mm 的圆柱体容器㊂采用浸泡法对砂柱试样进行处理,胶结液由尿素和氯化钙组成,两者体积配比均为1ʒ1,浓度均为0.8mol /L㊂表1㊀砂样相关参数Table 1㊀Parameters of sand土粒相对密度G s 平均孔隙比e 孔隙率n 密度ρd /(g ㊃cm-3)不均匀系数C u 曲率系数C c 2.650.880.471.4258.751.09图1㊀MICP 砂柱胶结试验装置示意Fig.1㊀Schematic diagram of test devices for sand columnscemented by MICP㊀㊀MICP 砂柱试验装置如图1所示,由于绝大多数区域土的温度在10~25ħ内变化[15],因此分别在10,25ħ环境下进行试验㊂菌液在注入砂样之前测得其在600nm 波长处的吸光值OD 600=1.225,5min 电导率变化为0.72mS /cm㊂对反应完全的砂柱试样进行冲洗㊁烘干,测定其碳酸钙含量,并对脱模后的砂柱试样进行无侧限抗压试验和劈裂试验㊂1.2㊀水泥砂浆试验水泥砂浆试样制作水泥使用P ㊃O 42.5水泥,为更好地与MICP 固化砂样对比,试验用砂采用与MICP 砂柱试验相同的标准砂㊂水泥砂浆试样模具采用内径为40mm㊁高为120mm 的有机玻璃模具㊂将水泥和标准砂分别按照1ʒ3㊁1ʒ5㊁1ʒ7㊁1ʒ9㊁1ʒ11㊁1ʒ13的配合比加入15%的去离子水搅拌均匀后倒入模具中搅拌捣实,置于30ħ恒温箱中养护24h,待试样胶结固化成型后将试样浸入水中,继续置于30ħ的恒温箱中养护7d㊂养护完成后,对水泥砂浆试样进行无侧限抗压试验和劈裂试验㊂2㊀试验结果2.1㊀试块强度和碳酸钙含量砂柱经MICP 固化后脱模的砂样如图2a 所示㊂砂柱表面较为平滑,砂颗粒与碳酸钙胶结良好㊂砂柱顶部有一层厚约1~3mm 的白色碳酸钙,砂柱经无侧限抗压试验及劈裂试验后,破坏形态基本一致,都为劈裂破坏(图2b)㊂对反应完全的砂柱试样进行冲洗㊁烘干㊂对沉微生物及水泥固化砂土的力学特性对比试验研究 赵晓婉,等17㊀a 试验前;b 试验后㊂图2㊀MICP 砂柱试样试验前㊁后形态Fig.2㊀The shapes of sand columns cementedby MICP before and after tests淀物进行X 射线衍射(XRD)分析,其XRD 图谱如图3所示,沉淀物试样都在2θ为29.450ʎ处有明显的强峰,绝大部分沉淀为方解石㊂上述试验结果表明,MICP 固化砂柱过程中所生成的晶体类型绝大部分为方解石㊂图3㊀砂柱试样沉淀物XRD 分析结果Fig.3㊀XRD analysis of sediment in sand columns cemented by MICP电镜扫描显示:MICP 固化砂柱试样生成的碳酸钙多为片状和菱块状,如图4所示㊂在放大2600倍下可以看到砂土颗粒被片状碳酸钙晶体覆盖,片状的碳酸钙晶体直径约为10μm;在放大1.2万倍下可以看到砂土颗粒表面有直径为5μm 的菱形碳酸钙晶体,同时还有细小碎片晶体㊂a 放大2600倍;b 放大1.2万倍㊂图4㊀MICP 砂柱试样电镜扫描图Fig.4㊀SEM images of sand columns cemented by MICP水泥固化砂柱试样如图5a 所示:随着水泥用量的减少,试样颜色逐渐加深,孔隙逐渐增多,表面逐渐粗糙且有较多的蜂窝麻面㊂无侧限试验试样达到极限荷载(试样破坏)时,试样向侧面微微凸出,竖向裂缝较多,表面材料呈松散状态(图5b)㊂劈裂试样破坏时,没有呈现明显脆性破坏(图5c)㊂a 试验前;b 无侧限抗压试验破坏;c 劈裂试验破坏㊂图5㊀水泥固化柱试样试验前后形态Fig.5㊀The shapes of sand columns cemented with cementbefore and after tests表2为MICP 固化砂柱试样与水泥固化砂柱试样的无侧限抗压强度㊁劈裂抗拉强度以及碳酸钙生成量㊂从试验数据可以看出:当碳酸钙与水泥含量相近时,MICP 固化砂柱试样的无侧限抗压强度和劈裂抗拉强度均高于水泥固化砂柱试样,且MICP 固化砂柱试样的拉压比均大于水泥固化砂柱试样,即MICP 固化砂柱试样的延性优于水泥固化砂柱试样㊂表2㊀MICP 固化砂柱或水泥固化砂柱试样试验数据Table 2㊀Test data of strength for sand columnscemented by MICP or with cement试验组无侧限抗压强度/MPa 劈裂抗拉强度/MPa 碳酸钙或水泥含量/%拉压比MICP 固化砂柱(10ħ)3.510.677.101ʒ5MICP 固化砂柱(25ħ)6.100.9110.401ʒ7水泥固化砂柱(1ʒ13) 1.590.117.141ʒ14水泥固化砂柱(1ʒ11) 3.260.328.331ʒ10水泥固化砂柱(1ʒ9) 5.230.4010.001ʒ13水泥固化砂柱(1ʒ7)7.950.5512.501ʒ14水泥固化砂柱(1ʒ5)19.97 2.1716.661ʒ9水泥固化砂柱(1ʒ3)30.882.5925.001ʒ12㊀㊀由于微生物诱导生成碳酸钙的过程受多种因素的影响,不同温度㊁菌种㊁氮源㊁pH 值㊁灌浆方式等因素都会影响MICP 固化砂柱试样的碳酸钙生成量和强度,通过查阅文献资料可知:MICP 固化砂柱试验的碳酸钙生成量多在3%~20%[16-18],无侧限抗压强度最高可达55MPa [19],但大多处于0.3~30MPa的区间内[20-22]㊂而工程中水泥砂浆常规配比多为1ʒ1.5~1ʒ10[23-25],工程中水泥砂浆最低强度等级M5的配合比约为1ʒ5.23,此时水泥含量为16.1%,高于大多数情况下的MICP 固化砂柱试验的碳酸钙生成量,此时MICP 固化砂柱试样的强度要低于水泥砂浆的强度㊂但硅酸盐水泥生产过程中能源消耗占全国总能源的40%,温室气体排放量可达全国排放总量的20%[26],并不是一种可持续性建筑材料,不利于城市生态文明建设㊂张海丽等分析总结了MICP 技术与传统水泥固化相比,具有高效㊁18㊀工业建筑㊀2020年第50卷第12期环保㊁经济的突出优点[27]㊂2.2㊀应力-应变关系选取碳酸钙与水泥含量相近的MICP 固化砂柱试样与配合比为1ʒ9㊁1ʒ11㊁1ʒ13的水泥固化砂柱试样进行对比㊂无侧限抗压试验得到的应力-应变曲线如图6所示,整个过程大致分为压实压密㊁弹性变形㊁破坏三个阶段㊂MICP 固化砂柱试样的应力-应变曲线破坏时曲线呈陡崖式垂直下降,整个曲线形状为三角形㊂而水泥固化砂柱试样在应力增长达到峰值后曲线缓慢下降,整个曲线呈近似对称性图形㊂从图6还可以看出:当碳酸钙与水泥含量相近时,MICP 固化砂柱试样破坏时的峰值应力和应变均大于水泥固化砂柱试样㊂--Ң--MICP 固化砂柱(10ħ);--ˑ--MICP 固化砂柱(25ħ);Ң 水泥固化砂柱(1ʒ9); ʏ 水泥固化砂柱(1ʒ11);Ә 水泥固化砂柱(1ʒ13)㊂图6㊀无侧限抗压试验应力-应变曲线Fig.6㊀Stress-strain curves by unconfined compression testsMICP 固化砂柱试样和水泥固化砂柱试样劈裂试验所得到的应力-应变曲线如图7所示,可知:整个过程大致分为压实压密㊁弹性变形㊁破坏三个阶段;试样破坏形态为劈裂破坏,由于砂柱受压面积在破坏时增大,因此应力-应变曲线在后期呈水平发展并缓慢上升;MICP 固化砂柱试样的劈裂抗拉强度高于水泥砂浆试样㊂--Ң--MICP 固化砂柱(10ħ);--ˑ--MICP 固化砂柱(25ħ);Ң 水泥固化砂柱(1ʒ9); ʏ 水泥固化砂柱(1ʒ11);Ә 水泥固化砂柱(1ʒ13)㊂图7㊀劈裂试验应力-应变曲线Fig.7㊀Stress-strain curves by splitting tests3㊀结束语对MICP 固化砂柱与水泥进行了对比试验,对比不同配合比的水泥固化砂柱试样与MICP 砂柱试样的无侧限抗压强度和劈裂抗拉强度,分析了两者的应力-应变曲线㊂得到的结论如下:1)当碳酸钙与水泥含量相近时,MICP 固化砂柱试样的无侧限抗压强度㊁劈裂抗拉强度要高于水泥固化砂柱试样,碳酸钙含量为7.1%㊁10.4%的MICP 固化砂柱试样的无侧限抗压强度为对应水泥含量为7.14%㊁10%的水泥固化砂柱试样的221%和117%,劈裂抗拉强度为对应水泥固化砂柱试样的609%和228%㊂但MICP 固化砂柱试样碳酸钙生成量基本在3%~20%,工程中水泥砂浆最低强度等级M5的配合比约为1ʒ5.23,此时水泥含量为16.1%,高于大多数情况下的MICP 砂柱试验的碳酸钙生成量,低于工程常规水泥砂浆的强度要求㊂2)MICP 固化砂柱试样的拉压比大于水泥固化砂柱试样,并且在碳酸钙与水泥含量相近时,MICP 固化砂柱试样破坏时的峰值应力及应变均大于水泥固化砂柱试样㊂参考文献[1]㊀SHUNPU L.Application of Advanced Grouting Reinforcement inDismantling Supports Roadway in Fully Mechanized Face [J ].Energy &Energy Conservation,2018,150(3):163-164.[2]㊀曹杰,郑建国,刘智,等.真空预压法处理软土地基的工程应用[J].岩土工程学报,2017,39(增刊2):124-127.[3]㊀SCHNEIDER M,ROMER M,TSCHUDIN M,et al.SustainableCement Production:Present and Future[J].Cement and Concrete Research,2011,41(7):642-650.[4]㊀WHIFFIN V S,PAASSEN L A V,HARKES M P.MicrobialCarbonate Precipitation as a Soil Improvement Technique [J ].Geomicrobiology Journal,2007,24(5):417-423.[5]㊀CACCHIO P,ERCOLE C,CAPPUCCIO 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各层次之间的合理刚度配比是否影响整体刚度开展进一步研究㊂参考文献[1]㊀DISFANI M M,ARULRAJAH A,HAGHIGHI H,et al.FlexuralBeam Fatigue Strength Evaluation of Crushed Brick as a Supplementary Material in Cement Stabilized Recycled Concrete Aggregates[J].Construction and Building Materials,2014,68: 667-676.[2]㊀CHOI W C,YUN H pressive Behavior of ReinforcedConcrete Columns with Recycled Aggregate Under Uniaxial Loading[J].Engineering Structures,2012,41:285-293. 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砂土体微生物固结的微观及力学特性研究
砂土体微生物固结的微观及力学特性研究谈叶飞;谢兴华;吴涛;吴时强;卢斌【期刊名称】《人民黄河》【年(卷),期】2017(039)009【摘要】渗漏和坡岸崩塌是水利工程中常见病害,直接威胁工程运行安全.通过对4种不同粒径砂柱进行生物固结试验表明,生物固结方法能快速大幅度降低多孔介质渗透性,粒径较大的砂柱内部具有良好的营养物质输送通道,渗透系数下降速率相对较高.剪切试验结果表明,经生物固结处理后砂柱的抗剪强度有了明显提升,但未发现强度变化与砂样粒径之间存在任何明显的内在联系.由此可见,砂样强度的提高与钙质沉积的个体差异有关,同时强度的提高不仅和钙质沉积量有关,也与砂粒之间的胶结形式相关.微观研究结果表明,小粒径砂柱与大粒径砂柱内部钙质沉积形式有着显著差异,相对小粒径砂柱而言,钙质沉积在大粒径砂柱表面的分布较为凌乱,并非均匀附着.EDS能谱仪分析结果表明,砂柱内部固结物质主要成分为碳酸钙,并附有少量其他杂质.【总页数】5页(P112-116)【作者】谈叶飞;谢兴华;吴涛;吴时强;卢斌【作者单位】南京水利科学研究院,江苏南京210029;南京水利科学研究院,江苏南京210029;江苏省疾病预防控制中心,江苏南京210028;南京水利科学研究院,江苏南京210029;南京水利科学研究院,江苏南京210029【正文语种】中文【中图分类】TU411.3【相关文献】1.洞庭湖砂纹淤泥质土固结过程微观结构变化 [J], 张可能;王彦之;胡惠华;聂士诚;张云毅2.软固结磨粒群微观力学特性分析与试验研究 [J], 计时鸣;邱文彬;曾晰;郗枫飞;邱磊;郑倩倩;石梦3.微生物加固钙质砂的宏微观力学机理 [J], 刘汉龙;马国梁;赵常;张娟;何想;肖杨4.化学注浆固结砂微观孔隙与力学特性研究 [J], 袁世冲;张改玲5.土体超固结比对次固结沉降影响的试验研究 [J], 张齐兴;曹方成因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
海砂土三轴试验研究
１８ 低温建筑技术 ２０１３年第７期（总第１８１期） 海砂土三轴试验研究 李淑娥 ，金明东 ， （１．南通市公路管理处．江苏南通２２６０００； 陈志明’，龚耀辉
２．启东市交通运输局．江苏启东２２６２００】
【摘 要】 伴随着我国公路建设迅猛的发展，各种新型材料用作路基填筑已经成为热点，选择海砂土作为路 基填料是充分考虑当地实际情况和现场条件的，做到真正的变废为宝。为了研究海砂土的强度特性，进行了一系 列的三轴试验，试验结果表明：海砂土的粘聚力较小，内摩擦角较大，应力应变曲线大多属于应变硬化型，峰值应 力不明显，强度参数随着干密度的增加而增加，１２％为界限含水率。 【关键词】海砂土；三轴试验；应变硬化 【中图分类号】ＴＵ４４１．４ Ｉ文献标识码】 Ｂ Ｉ文章编号】 １００１—６８６４（２０１３）０７—００１８—０２
０ 引言 ２１世纪以来，我国公路建设飞速发展，但随之而 来的问题也增多。公路工程土方需求比较大，质量要 求高，后期运营阶段养护费用高，同时现在土地费用 节节升高，势必让工程预算超支。所以，各种新型材 料用作路基填筑已经成为逐渐成为科研热点。闰秀 萍…等通过测试煤矸石物理力学特性，得出煤矸石路 基强度远高于土路基，具有良好的力学性能，弯沉值 低，把煤矸石用作路基填筑材料既解决了公路的土方 紧缺问题。又减少了环境污染，减少了工程投资费 用。鲁飞 等对作为市政道路路基填料进行了实验 室和现场试验研究，结果表明，建筑渣土经过简单技 术处理后具有强度高、稳定性好的特征，可以直接或 改性后通过一定的施工工艺控制应用于城市道路工 程。刘军收 等认为尾矿砂作为路基填料具有巨大 的经济效益和社会效益，可变废为宝，节省农田。 海砂土是利用专业设备从海里吹出，并使之自然 固结的。国内外很多学者也对其进行了一定研究，王 保田 等分析了固结试验方法、加荷方式对粘性吹填 土固结过程的影响，并得出结论：当土层沉降量很大 时，地基固结沉降用一维有限应变固结理论计算较为 符合实际。洪家宝 等将统一固结理论应用到吹填 土沉降计算中。陈晓平 等对吹填土边坡的蠕变特 性进行了研究。随着结构性土研究不断深入，关于吹 填土结构强度方面的研究也取得了很多成果，刘莹 等…通过试验，研究了吹填土的微观结构特征，并分 析了吹填土的固化机理和固结条件下结构强度增长 机理。谢海澜，王清等 通过试验，研究了通过添加 生石灰和水泥来处理吹填土，并分析了处理后吹填土 强度增长及微观结构特性。 文中旨在通过多组不同干密度、不同含水率海砂 土试样的三轴试验，来研究海砂土的强度特性和应力