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干湿循环作用下地聚物隔离墙材料渗透特性演化及微观机制研究
1
作者 薛钦培 陈宏信 +2 位作者 冯世进 刘晓轩 谢伟 《岩土力学》 北大核心 2025年第3期811-820,共10页
竖向隔离墙是限制污染物迁移最有效的技术之一,已被广泛用于污染土壤和地下水的现场管控。在干湿循环作用下,传统隔离墙材料极易发生性能劣化,导致其服役寿命显著缩短。通过一系列宏微观试验,研究了干湿循环作用下钠基膨润土、氧化镁、... 竖向隔离墙是限制污染物迁移最有效的技术之一,已被广泛用于污染土壤和地下水的现场管控。在干湿循环作用下,传统隔离墙材料极易发生性能劣化,导致其服役寿命显著缩短。通过一系列宏微观试验,研究了干湿循环作用下钠基膨润土、氧化镁、微胶囊3种改性材料对粉煤灰基地聚物隔离墙材料渗透特性演化和微观结构的影响。研究表明:不同地聚物隔离墙材料养护28 d后无侧限抗压强度和渗透系数均满足水泥基隔离墙的防渗设计要求,分别可以达到6.62 MPa和4.73×10^(-11)m/s;不含改性材料的试样在1次干湿循环后渗透系数超过1×10^(-8)m/s,而含有改性材料的渗透系数在5次循环后仍能达到设计要求;3种改性材料通过影响小孔(<0.05μm)、中孔[0.05μm,0.10μm]和大孔(>0.10μm)所占的比例,可以有效提高地聚物隔离墙材料在干湿循环条件下的防渗性能。研究成果对隔离墙的服役性能评价和科学设计都有重要意义。 展开更多
关键词 隔离墙 干湿循环 地聚物 渗透特性 微观机制
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纤维地聚物复合改良粗粒填料动力变形特性试验研究
2
作者 王盛年 谷雷雷 +4 位作者 吴志坚 崔晓艳 薛钦培 徐鑫磊 旦东 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期183-188,共6页
纤维地聚物复合改良可提升粗粒填料强度、刚度等性能,减小受长期动载作用引发的累积塑性变形。通过抗压强度试验探讨地聚物理想组分设计及其与纤维在土中的最佳配比,然后开展纤维地聚物复合改良粗粒填料抗压、循环加卸载试验,分析块石... 纤维地聚物复合改良可提升粗粒填料强度、刚度等性能,减小受长期动载作用引发的累积塑性变形。通过抗压强度试验探讨地聚物理想组分设计及其与纤维在土中的最佳配比,然后开展纤维地聚物复合改良粗粒填料抗压、循环加卸载试验,分析块石含量、应力水平对其累积变形特性和破坏模式的影响。结果表明:地聚物中偏高岭土、硅酸钠和生石灰最佳质量比为3.6∶1∶0.8,三者在土中最优掺量为15%,纤维最佳掺量和长度为0.4%和12mm;纤维地聚物复合改良粗粒填料抗压强度随块石含量呈先增后减再增变化,块石含量30%时其力学性能最好;纤维地聚物复合改良粗粒填料动力累积应变速率随循环加卸载次数增加呈先快后慢再快发展,随块石含量、荷载水平提高,裂隙数量和扩展速率增加明显,破坏模式由剪切滑移向竖向劈裂转变。研究成果可为纤维地聚物复合改良粗粒填料动力特性认知和工程应用提供参考。 展开更多
关键词 粗粒填料 地聚物 纤维 动力变形特性 破坏模式
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偏高岭土基地聚物改良土最优配比及固化效果分析 被引量：10
3
作者 顾海荣 张鹏 +3 位作者 王盛年 吴凯 袁洁君 薛钦培 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第17期7089-7098,共10页
地聚物是一种具有快硬、高强、低收缩等特点的新型绿色胶凝材料,可以用于固化软弱土体。通过对偏高岭土基地聚物改良土开展不同配比下的强度特性试验及扫描电镜试验,探讨了地聚物改良土的最佳配比,分析了地聚物材料组分对改良土力学特... 地聚物是一种具有快硬、高强、低收缩等特点的新型绿色胶凝材料,可以用于固化软弱土体。通过对偏高岭土基地聚物改良土开展不同配比下的强度特性试验及扫描电镜试验,探讨了地聚物改良土的最佳配比,分析了地聚物材料组分对改良土力学特性及固化效果的影响。结果表明:地聚物改良土抗压强度随偏高岭土和碱激发剂掺量的增加呈现先增后减趋势,偏高岭土和碱激发剂掺量最优配比为2∶1,且二者在土中的最经济掺入比为12%;相同掺比下的地聚物改良土强度优于普通硅酸盐水泥土和纯黏土,团聚固化效应依次减弱;随着地聚物掺量增加,其破坏模式由塑性剪切破坏向脆性劈裂破坏发展。该研究可为偏高岭土基地聚物改良土的应用推广提供参数设计依据。 展开更多
关键词 地聚物改良土 最优配比 力学特性 固化效果 破坏模式
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聚丙烯酸钠改性钙基膨润土工程特性及微观结构研究
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作者 陈宏信 牛松荧 +3 位作者 冯世进 薛钦培 李正霏 石福江 《岩土工程学报》 2025年第4期860-868,共9页
中国钙基膨润土(CaB)资源丰富,近年来作为竖向隔离墙膨润土泥浆的替代材料备受关注。然而,由于天然钙基膨润土膨胀能力与化学相容性较差,对其工程特性的改进成为关键问题。为此,研究以聚丙烯酸钠(PAAS)为改性剂对钙基膨润土进行改良,确... 中国钙基膨润土(CaB)资源丰富,近年来作为竖向隔离墙膨润土泥浆的替代材料备受关注。然而,由于天然钙基膨润土膨胀能力与化学相容性较差,对其工程特性的改进成为关键问题。为此,研究以聚丙烯酸钠(PAAS)为改性剂对钙基膨润土进行改良,确定了制浆—干燥—研磨法制备聚丙烯酸钠改性钙基膨润土(PAAS―CaB)的最佳制备条件。系统测试了改性膨润土的工程特性及微观结构,结果表明,改性剂掺量为8%时,PAAS―CaB膨胀指数可达34.0 mL/(2g),聚丙烯酸钠改性显著提高了钙基膨润土的吸水膨胀性能及化学相容性,为降低了膨润土泥饼的渗透系数。随PAAS掺量的增加,泥浆马氏黏度增大,滤失量和pH值减小,泥浆密度则主要由膨润土掺量控制。与未改性的CaB相比,PAAS―CaB在微观上表现出整体性更好的片层结构、更小的蒙脱石晶层间距。聚丙烯酸钠主要通过桥联包覆作用与接枝共聚合作用改善钙基膨润土性能。研究为优化PAAS―CaB制备工艺提供了可靠依据,为CaB的工程应用提供了可行的技术路径。 展开更多
关键词 隔离墙 钙基膨润土 聚丙烯酸钠 工程特性 微观结构
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