夯土遗址裂隙改性注浆材料性能试验研究
发布时间：2021-06-01 08:04
土遗址是我国不可移动文物的重要组成部分,在土遗址发育的众多结构性病害之中,裂隙破坏严重影响着结构的完整性和安全性。对于土遗址裂隙的加固,糯米浆和烧料礓石在注浆材料的研究中都有所涉及。为探索出符合土遗址裂隙加固的注浆材料,本文以糯米浆和烧料礓石改性遗址土注浆材料为研究对象,分析糯米浆浓度、烧料礓石掺量、水胶比和外加剂等因素对材料流动性,收缩性和力学性能的影响,并确定基于综合性能的最佳配比,然后通过SEM扫描电镜观察试样内部结构,微观分析材料改性机理。根据以上试验和分析,得出以下结论:（1）随着糯米浆浓度、膨润土掺量和烧料礓石掺量的增大,注浆材料流动性降低;而当水胶比和减水剂掺量增大时,流动度随之增加。根据试验测试数据极差分析可知,糯米浆液浓度对该注浆材料流动性影响的灵敏性最大,水胶比、减水剂和烧料礓石掺量影响次之,膨润土掺量影响最小。（2）随着糯米浆浓度和水胶比的增加,试样收缩性增大;减水剂掺量和膨润土掺量增加,试样收缩性显著降低;烧料礓石掺量较大时,试样收缩性降低。（3）糯米浆液浓度和减水剂掺量的增大,试样的抗折、抗压强度逐渐增大;水胶比增大,试样的抗折、抗压强度先增大后减小,且在水胶...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
西安建筑科技大学硕士学位论文10极差分析表中，同一因素K1、K2、K3、K4几个数中的最大值与最小值的差即为确定因素的极差。由于每种因素对试验的影响作用有差别，故所得极差也有所不同，极差的大小反映了因素对结果的影响程度，可依据极差大小得出试验的主要和次要因素，最大的极差代表该因素的最佳值，组合每种因素的最佳水平，即可得出试验的最佳配比。2.2试验方案及步骤2.2.1试验材料本文所做试验材料主要包括遗址土、糯米浆液、烧料礓石、膨润土、以及高效聚羧酸减水剂等。其中，遗址土取自高昌故城西城墙坍塌块体，糯米浆液是由超市所购糯米粉熬制而成，烧料礓石由安徽省亳州市华夏诚信堂提供，膨润土由河北省石家庄燕新矿产提供。1）遗址土试验选用的遗址土取自高昌故城西城墙坍塌块体，经现场取样，室内材性试验分析，得到三组土体物理力学参数的平均值，如表2.1所示。图2.1夯土压力位移曲线表2.1土体物理力学参数湿容重(g/cm3)含水率(%)干容重(g/cm3)液限(%)塑限(%)比重孔隙比孔隙率(%)饱和度(%)1.902.701.8522.314.52.670.4430.521.60图2.1给出了夯土体压力-位移曲线，由于夯土在夯筑过程中因材料差异及工艺差异，各类夯土的抗压性能差异较大。根据抗压强度试验结果，夯土体最小抗
西安建筑科技大学硕士学位论文11压强度为1.47MPa，最大抗压强度为3.21MPa，可以看出，夯土的性质因试块的不同，差异较大，这是因为高昌故城遗址的夯土均为素土夯实，且素土之间存在着较大差异所致。2）糯米浆液试验所用糯米浆液是由所购买的糯米粉经熬制达到沸腾而成，见图2.2-图2.4。图2.22%浓度糯米浆液图2.34%浓度糯米浆液图2.46%浓度糯米浆液3）烧料礓石本试验所用的烧料礓石由安徽省亳州市华夏诚信堂煅烧后提供，获取材料后对煅烧后的样品进行XRD成分分析，得出所包含主要成分如下表。表2.2烧料礓石主要化学成分组成条件相对含量焙烧温度CaO3iOCaS8222aOSiACl1000℃34.6%28.2%35.4%4）聚羧酸减水剂本次试验所使用的聚羧酸减水剂型号为FDXRX-1-320，减水效率≧25%。为使注浆材料具有良好的流动性，并探究不同减水剂掺量对材料性能的影响，故选择减水剂掺量为0.5%、1.0%、1.5%和2%。5）膨润土膨润土由河北省石家庄燕新矿产提供，试验选用膨润土掺量为7.5%、10%、12.5%和15%。2.2.2试验仪器及方法1）试验仪器本次试仪器主要包括：（1）试验过程中用于试样成型且规格为40mm×40mm×160mm的模具，
【参考文献】：
期刊论文
[1]改性糯米灰浆固化黄土的微观机理试验研究[J]. 贾栋钦,裴向军,张晓超,周立宏. 水文地质工程地质. 2019(06)
[2]微生物诱导碳酸钙沉淀修复三合土裂缝效果研究[J]. 刘士雨,俞缙,曾伟龙,彭兴黔,蔡燕燕,涂兵雄. 岩石力学与工程学报. 2020(01)
[3]清代虎门炮台遗址三合土材料科技研究[J]. 罗声. 中国港口. 2019(S1)
[4]骨料种类对糯米灰浆性能的影响[J]. 胡悦,魏国锋,方世强,李立新,张秉坚. 土木与环境工程学报(中英文). 2019(03)
[5]高强度水泥基灌浆料基本力学性能正交试验研究[J]. 寇佳亮,于丹红,张浩博. 建筑结构. 2019(02)
[6]硫铝酸盐水泥基灌浆料的试验研究[J]. 任宏伟,严珊,韩佃利. 混凝土. 2018(11)
[7]磷渣代砂对水泥基灌浆料性能的影响[J]. 徐长伟,杜秋实. 混凝土. 2018(10)
[8]改性料礓石力学性质试验[J]. 陈卫昌,王思敬,李黎,张晓平,王彦兵. 岩土力学. 2018(05)
[9]SH-C浆液结石体的工程性质试验研究[J]. 谌文武,张克文,郭志谦,伏祥龙,杨朋朋. 地下空间与工程学报. 2017(S2)
[10]烧料礓石改性遗址土裂隙注浆材料龄期性能试验研究[J]. 张景科,王南,樊孟,任晓茹,李最雄,赵林毅. 岩石力学与工程学报. 2018(01)
博士论文
[1]中国西北地区夯土遗址盐害特征及防治研究[D]. 杨善龙.西北大学 2018
[2]不可移动文物保护中典型胶凝材料的作用机理和应用评价研究[D]. 方世强.浙江大学 2017
[3]应用于岩土质文物保护加固的两种传统材料的改性研究[D]. 赵林毅.兰州大学 2012
[4]土建筑遗址表部干缩开裂机制研究[D]. 刘平.兰州大学 2009
[5]交河故城崖体裂隙灌浆加固研究[D]. 和法国.兰州大学 2009
硕士论文
[1]广州炮台传统三合土材料配比分析与修复研究[D]. 周抒凝.西北大学 2019
[2]膨润土-PVA纤维水泥基复合材料力学性能研究[D]. 马晨峰.沈阳工业大学 2019
[3]文物保护使用的石灰类材料的物理力学特性与其原料组分之间的关系研究[D]. 邓雅楠.兰州大学 2019
[4]三星堆土遗址潮湿环境下开裂机理试验研究[D]. 王雨佳.西南交通大学 2018
[5]西北粉土遗址修复材料的改性试验及其力学特性模拟[D]. 马建平.长安大学 2018
[6]SH改性遗址土浆液性能试验研究[D]. 王东阳.兰州大学 2017
[7]糯米灰浆对遗址土的加固效果及机理研究[D]. 赵佩.兰州大学 2017
[8]北庭故城城墙防风化牺牲层探索性研究[D]. 张博.兰州大学 2016
[9]植物对土遗址裂隙的影响及其作用机理研究[D]. 赵晓文.西北农林科技大学 2014
[10]河南宝丰汝官窑土遗址破坏机理与化学加固试验[D]. 游红旗.中国地质大学（北京） 2013
本文编号：3210002
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
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【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
西安建筑科技大学硕士学位论文10极差分析表中，同一因素K1、K2、K3、K4几个数中的最大值与最小值的差即为确定因素的极差。由于每种因素对试验的影响作用有差别，故所得极差也有所不同，极差的大小反映了因素对结果的影响程度，可依据极差大小得出试验的主要和次要因素，最大的极差代表该因素的最佳值，组合每种因素的最佳水平，即可得出试验的最佳配比。2.2试验方案及步骤2.2.1试验材料本文所做试验材料主要包括遗址土、糯米浆液、烧料礓石、膨润土、以及高效聚羧酸减水剂等。其中，遗址土取自高昌故城西城墙坍塌块体，糯米浆液是由超市所购糯米粉熬制而成，烧料礓石由安徽省亳州市华夏诚信堂提供，膨润土由河北省石家庄燕新矿产提供。1）遗址土试验选用的遗址土取自高昌故城西城墙坍塌块体，经现场取样，室内材性试验分析，得到三组土体物理力学参数的平均值，如表2.1所示。图2.1夯土压力位移曲线表2.1土体物理力学参数湿容重(g/cm3)含水率(%)干容重(g/cm3)液限(%)塑限(%)比重孔隙比孔隙率(%)饱和度(%)1.902.701.8522.314.52.670.4430.521.60图2.1给出了夯土体压力-位移曲线，由于夯土在夯筑过程中因材料差异及工艺差异，各类夯土的抗压性能差异较大。根据抗压强度试验结果，夯土体最小抗
西安建筑科技大学硕士学位论文11压强度为1.47MPa，最大抗压强度为3.21MPa，可以看出，夯土的性质因试块的不同，差异较大，这是因为高昌故城遗址的夯土均为素土夯实，且素土之间存在着较大差异所致。2）糯米浆液试验所用糯米浆液是由所购买的糯米粉经熬制达到沸腾而成，见图2.2-图2.4。图2.22%浓度糯米浆液图2.34%浓度糯米浆液图2.46%浓度糯米浆液3）烧料礓石本试验所用的烧料礓石由安徽省亳州市华夏诚信堂煅烧后提供，获取材料后对煅烧后的样品进行XRD成分分析，得出所包含主要成分如下表。表2.2烧料礓石主要化学成分组成条件相对含量焙烧温度CaO3iOCaS8222aOSiACl1000℃34.6%28.2%35.4%4）聚羧酸减水剂本次试验所使用的聚羧酸减水剂型号为FDXRX-1-320，减水效率≧25%。为使注浆材料具有良好的流动性，并探究不同减水剂掺量对材料性能的影响，故选择减水剂掺量为0.5%、1.0%、1.5%和2%。5）膨润土膨润土由河北省石家庄燕新矿产提供，试验选用膨润土掺量为7.5%、10%、12.5%和15%。2.2.2试验仪器及方法1）试验仪器本次试仪器主要包括：（1）试验过程中用于试样成型且规格为40mm×40mm×160mm的模具，
【参考文献】：
期刊论文
[1]改性糯米灰浆固化黄土的微观机理试验研究[J]. 贾栋钦,裴向军,张晓超,周立宏. 水文地质工程地质. 2019(06)
[2]微生物诱导碳酸钙沉淀修复三合土裂缝效果研究[J]. 刘士雨,俞缙,曾伟龙,彭兴黔,蔡燕燕,涂兵雄. 岩石力学与工程学报. 2020(01)
[3]清代虎门炮台遗址三合土材料科技研究[J]. 罗声. 中国港口. 2019(S1)
[4]骨料种类对糯米灰浆性能的影响[J]. 胡悦,魏国锋,方世强,李立新,张秉坚. 土木与环境工程学报(中英文). 2019(03)
[5]高强度水泥基灌浆料基本力学性能正交试验研究[J]. 寇佳亮,于丹红,张浩博. 建筑结构. 2019(02)
[6]硫铝酸盐水泥基灌浆料的试验研究[J]. 任宏伟,严珊,韩佃利. 混凝土. 2018(11)
[7]磷渣代砂对水泥基灌浆料性能的影响[J]. 徐长伟,杜秋实. 混凝土. 2018(10)
[8]改性料礓石力学性质试验[J]. 陈卫昌,王思敬,李黎,张晓平,王彦兵. 岩土力学. 2018(05)
[9]SH-C浆液结石体的工程性质试验研究[J]. 谌文武,张克文,郭志谦,伏祥龙,杨朋朋. 地下空间与工程学报. 2017(S2)
[10]烧料礓石改性遗址土裂隙注浆材料龄期性能试验研究[J]. 张景科,王南,樊孟,任晓茹,李最雄,赵林毅. 岩石力学与工程学报. 2018(01)
博士论文
[1]中国西北地区夯土遗址盐害特征及防治研究[D]. 杨善龙.西北大学 2018
[2]不可移动文物保护中典型胶凝材料的作用机理和应用评价研究[D]. 方世强.浙江大学 2017
[3]应用于岩土质文物保护加固的两种传统材料的改性研究[D]. 赵林毅.兰州大学 2012
[4]土建筑遗址表部干缩开裂机制研究[D]. 刘平.兰州大学 2009
[5]交河故城崖体裂隙灌浆加固研究[D]. 和法国.兰州大学 2009
硕士论文
[1]广州炮台传统三合土材料配比分析与修复研究[D]. 周抒凝.西北大学 2019
[2]膨润土-PVA纤维水泥基复合材料力学性能研究[D]. 马晨峰.沈阳工业大学 2019
[3]文物保护使用的石灰类材料的物理力学特性与其原料组分之间的关系研究[D]. 邓雅楠.兰州大学 2019
[4]三星堆土遗址潮湿环境下开裂机理试验研究[D]. 王雨佳.西南交通大学 2018
[5]西北粉土遗址修复材料的改性试验及其力学特性模拟[D]. 马建平.长安大学 2018
[6]SH改性遗址土浆液性能试验研究[D]. 王东阳.兰州大学 2017
[7]糯米灰浆对遗址土的加固效果及机理研究[D]. 赵佩.兰州大学 2017
[8]北庭故城城墙防风化牺牲层探索性研究[D]. 张博.兰州大学 2016
[9]植物对土遗址裂隙的影响及其作用机理研究[D]. 赵晓文.西北农林科技大学 2014
[10]河南宝丰汝官窑土遗址破坏机理与化学加固试验[D]. 游红旗.中国地质大学（北京） 2013
本文编号：3210002
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