宁波淤泥质土固化研究及微观定量研究.doc

宁波淤泥质土固化研究及微观定量研究宁波地区淤泥质土具有天然含水量高,孔隙比大,承渗透性差,抗剪强度低,灵敏度高和有机质含量高的工程特点,需要对其进行固化处理。考虑到废物利用以及原材料的运输和经济性,将具有良好化学活性的矿渣和粉煤灰加入到固化剂中。土的含水量和有机质含量对固的固化强度发展起重要的影响作用,有必要对其进行研究。固化土的微观结构的研究能够更好地将固化土的微观性质与宏观力学性质联系起来。为此,本文主要开展如下工作：1.以宁波淤泥质土作为固化对象,分析宁波土的工程特性,以水泥、矿渣、粉煤灰和三乙醇胺的掺入比作为四个影响因子,以固化土无侧限抗压强度作为响应值,将响应面法引入固化材料配比的优化研究,得出各影响因子与响应值间的回归模型,并深入分析各影响因子对响应值的作用,并最终确定复合添加剂NB15的配方。2.研究土体有机质含量和含水量对固化土的影响。将土体初始有机质含量、初始含水量和NB15的掺量作为三个影响因子,得出各影响因子与响应值间的回归模型,并深入分析土有机质含量、初始含水量、NB15掺入比对固化土无侧限抗压强度的交互作用规律,并从固化机理上对所得结论进行剖析。根据所得的固化土无侧限抗压强度量化模型,给工程实际提供参考依据。最后通过对比试验,分析NB15的经济适用性。3.以固化剂NB15掺入量为10%固化宁波淤泥质土得到的固化土作为研究对象,对20组不同龄期的固化土进行SEM图像扫描,并通过IPP软件进行微观分析,建立起土体三维孔隙率的计算模型,分析影响因素作用后作出合理的选择,并验证计算模型的合理性。4.对制备的土样进行室内土工试验,获取其宏观物理指标；通过微观分析和三维孔隙率计算模型计算得到一系列指标,土工试验的指标与之相等时,对应的计算截面即为土体的截面,对应的土颗粒面积即为土体的接触面积。通过此法我们可以算的土体的平均接触面积。通过影响因素的分析,采取合理的选择减小误差。5.微观定量研究的目的是要与宏观力学性质相连接。通过计算模型得到的平均接触面积率,利用ORIGIN软件进行拟合,研究其与宏观孔隙率之间的关系,得出最后的结果。