混凝土外加剂改性软土及其机理研究

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1、混凝土外加剂改性软土及其机理研究重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：余帆指导老师：黄煜镔副教授专业：交通运输工程学科门类：工学重庆大学土木工程学院二O一五年五月StudyonModificationandMechanismofsoftsoilbyconcreteadmixtureAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByYuFanSup

2、ervised:byA.P.HuangYubinSpecialty:TrafficandTransportationEngineeringCollegeofCivilEngineeringofChongQingUniversity,ChongQing,China.May2015中文摘要摘要软土作为一种特殊土，在我国分布十分广泛，它具有低强度、较差的透水性、较大的压缩量等不良的工程性质。因此，在软土地区修筑道路时，对软土进行处理是一项必须解决的技术难题。利用土壤固化剂对软土进行改性是一种常见的处理方法，而目前应用最

3、广泛的仍是石灰、水泥这类固化剂，其取得一定成效的同时也出现一些弊端。混凝土外加剂大多为离子型表面活性剂且具有很好的分散性，在混凝土的施工过程中得到广泛应用，但利用混凝土外加剂的特性将其用到土壤固化中的研究还十分欠缺。为了探究混凝土外加剂对软土改良的效果和机理，本文选取了三种混凝土外加剂并研究了其对性软土力学性能、变形以及水稳定性的影响，同时也初步探索了对石灰土、水泥土再次改性的影响。最后，文章借鉴已有的固化剂的固化机理、外加剂的作用原理以及粘土颗粒的特性并结合微观试验来分析外加剂改性软土的机理。试验结果表明：缓凝

4、高效减水剂、萘系高效减水剂和引气剂在适宜的掺量下能有效的提高软土的无侧限抗压强度和抗剪强度、减小软土的变形以及改善软土的水稳定性；缓凝高效减水剂和萘系高效减水剂分别与石灰一起改性软土要比石灰单独改性软土的无侧限抗压强度要高，且对水稳定性稍有改善效果；萘系高效减水剂作为水泥土添加剂时，其与水泥添加的顺序会对改性效果产生很大的影响，当先添加水泥拌合均匀闷料一段时间后再加入萘系高效减水剂时，软土的无侧限抗压强度会进一步提高。通过微观试验分析，外加剂能改变软土的结构排列，使其更密实，采用缓凝高效减水剂和萘系高效减水剂改性

5、时，能在土粒表面生成胶结物；引气剂改性后土粒呈互相交错的较为密实的空间结构，其间可见细小的封闭孔隙；外加剂利于石灰改性土和水泥改性土中水化产物的生成，且使其分布更均匀，从而进一步提高改性效果；从CT扫描结果分析，外加剂能一定程度上优化土体内孔隙结构和分布，进而改善土体的性能。关键词：软土，混凝土外加剂，力学性能，变形，水稳定性I英文摘要ABSTRACTThesoftsoilisdistributedwidelyinourcountry,ithaslowstrength,poorwaterpermeability,

6、highcompressionandotherbadengineeringproperties.Intheconstructionofroadinthesearea,thetreatmentofsoftsoilisoneofthetechnicalproblemsmustbesolved.Soilstabilizerisregardedasacommonmethodtoimprovethepropertiesofthesoil.However,themostwidelyusedarestilllimeandcem

7、ent,whichachievedsomesuccessatthesametimetherearesomeshortcomings.Concreteadmixturesiswidelyusedinconcrete,mostlyofthemareionicsurfactants.Takingadvantagesoftheseproperties,theeffectsofconcreteadmixturesonthemechanicalproperties,deformationandwaterstabilityof

8、softsoilhavebeenstudiedinthispaper.Theeffectsofconcreteadmixturesonlimesoilandcementsoilhavealsobeenexplored.Takingthemechanismofsoilstabilizerandconcreteadmixtures,andthecharacteristicso