纳米cao水泥土的工程特性研究

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1、纳米CaO水泥土的工程特性研究StudyonEngineeringPropertiesofNanoCaOCement-stabilizedSoil作者姓名：张志敏专业名称：岩土工程指导教师：王常明教授学位类别：工学硕士论文答辩日期：2015年5月29日纳米CaO水泥土的工程特性研究摘要水泥土由于其所具有的施工方便、对周围环境影响较小、价格低廉和加固效果显著等特点被广泛应用于各类软土加固工程中。水泥土是一种人工改良软土的材料，将需要处理的软土经过与水泥搅拌而形成的水泥土具有整体性、低压缩性、水稳定性。但后期经过验证发现水泥土由于强度不高、变形较大在很多应用上也会受到限制。论文根据纳米材料

2、所具有的优异性能，将纳米CaO掺入到水泥土中，通过正交设计试验和全面试验，分析纳米CaO水泥土在不同水泥掺入比与不同纳米CaO掺入比的条件下，水泥土的无侧限抗压强度变化规律；将纳米CaO水泥土进行不同养护龄期后通过声波测速试验观察其波速的变化情况而比较水泥土的强度改变；分析了纳米CaO水泥土的应力-应变关系特征和强度增长规律，并采用了纯水泥土与纳米CaO水泥土的电镜照片，分析了的微观结构特征和结构的变化。研究认为：（1）在正交设计试验中发现水泥掺量为20%，纳米CaO掺入比为10‰，水灰比0.35时水泥土的无侧限抗压强度最高，这个组合为正交设计中的最佳配比。（2）通过全面试验中在四个水

3、泥掺入比中当纳米CaO含量为10‰时在同一养护龄期时无侧限抗压强度最高，也验证了正交试验设计结果的可靠性。（3）通过扫描电镜能够看到水泥土与纳米CaO水泥土相对原状土大孔隙减小，结构更加密实；纳米CaO作为水泥土外掺剂在水泥土中将土团粒能够相对更加紧密胶结的同时，也细化了孔隙。（4）掺加纳米CaO的水泥土的应力-应变关系上升段时似弹性变形阶段的曲线斜率要与同养护龄期同水泥掺入比的斜率大。（5）经过拟合得到水泥土变形模量与抗压强度关系式为：E=64q，纳米50uCaO水泥土变形模量与抗压强度关系式为：E=73q。50u关键词：水泥土纳米CaO无侧限抗压强度应力-应变关系IStudyonE

4、ngineeringPropertiesofNanoCaOCement-stabilizedSoilABSTRACTCement-stabilizedsoiliswidelyappliedtoallkindsofsoftsoilreinforcementengineeringbecauseoftheconvenience,lessinfluenceonthesurroundingenvironment,lowpriceandnotablestrengtheningeffects.Mixingthesoftsoilandcementwillgetthecement-stabilizeds

5、oil,ithasintegrity,lowcompressibilityandwaterstability.Butlaterprovedthatthecementsoilstrengthisnothighandthelargedeformationsoinmanyapplicationsitwillbelimited.Ifsimplyincreasethequantityofcementisunreasonableintermsofeconomyandconstructiontechnology,sothechoiceofsuitableadditiveshasimportantsi

6、gnificancetoimprovethestrengthofcementsoil.Inthispaper,basedontheexcellentperformanceofnanomaterials,thenanoCaOismixedintocementsoil,throughorthogonaltestandcomprehensivetestanalysistheofunconfinedcompressivestrengthratiochangewithnanoCaOcementsoilindifferentcementratioanddifferentnanoCaOdoped.A

7、fterdifferentagecuring,throughtheacoustictesttoobservethechangesofvelocity.BasedontheanalysisofSEM,themicrostructurecharacteristicsofcementsoilandnanoCaOcementsoilcanbeget.ThroughtheanalysisofstressstraincurvenanoCaOcementso