EICP固化砂质黏性紫色土的力学性能

S157.9; 紫色土结构疏松、强度低、抗蚀性和水稳性差,在强降雨、水力冲蚀作用下,干湿交替作用频繁,极易产生水土流失.脲酶诱导碳酸钙沉淀(enzyme induced carbonate precipitation,EICP)技术可有效改良土体孔隙结构,提升土体强度、刚度和抗蚀性,达到固化土体的效果.该研究通过正交试验探究黄豆脲酶浓度(A)、氯化钙浓度(B)与尿素浓度(C)共同作用下的最优产钙率组合(CR组)与最大产钙量组合(CP组),据此开展紫色土的固化试验、干湿循环试验、无侧限抗压试验、扫描电镜试验、X射线能谱分析和低场核磁扫描试验,探究固化效果的变化规律,并分析固化机理.结果表明:1)...

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Published in农业工程学报 Vol. 40; no. 23; pp. 179 - 189
Main Authors 梅立奎, 汪时机, 覃永富, 向超, 李贤, 黎桉君, 张起勇
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西南大学工程技术学院,重庆 400715%西南大学工程技术学院,重庆 400715 01.12.2024
重庆市建筑物全生命周期健康检查与灾害防治工程研究中心,重庆 408100
Subjects
无侧限抗压强度
刚度
unconfined compressive strength
microscopic mechanism
干湿循环
calcium carbonate precipitation
purple soil
wetting-drying cycles
stiffness
微观机理
碳酸钙沉淀
脲酶
urease
紫色土
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ISSN1002-6819
DOI10.11975/j.issn.1002-6819.202404181

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Summary:S157.9; 紫色土结构疏松、强度低、抗蚀性和水稳性差,在强降雨、水力冲蚀作用下,干湿交替作用频繁,极易产生水土流失.脲酶诱导碳酸钙沉淀(enzyme induced carbonate precipitation,EICP)技术可有效改良土体孔隙结构,提升土体强度、刚度和抗蚀性,达到固化土体的效果.该研究通过正交试验探究黄豆脲酶浓度(A)、氯化钙浓度(B)与尿素浓度(C)共同作用下的最优产钙率组合(CR组)与最大产钙量组合(CP组),据此开展紫色土的固化试验、干湿循环试验、无侧限抗压试验、扫描电镜试验、X射线能谱分析和低场核磁扫描试验,探究固化效果的变化规律,并分析固化机理.结果表明:1)EICP处理显著提升紫色土无侧限抗压强度与刚度(弹性割线模量),与对照组(CW组)相比,CR组和CP组无侧限抗压强度分别提升了 104.47％和60.03％,刚度分别提升了 86.36％和36.56％;2)固化试样具有良好的耐久性,在干湿循环作用下仍保持较高的无侧限抗压强度与刚度;3)EICP固化紫色土,生成的碳酸钙晶体尺寸在0.1～2.0 μm,可对土体中的小孔隙进行有效填充,同时将土体中的大孔隙进行胶结、覆膜,而转化为中孔隙,使紫色土孔隙结构更加均匀.研究结果阐明EICP对紫色土具有良好的固化效果,可为紫色土地区的地基、边坡加固和水土流失防护等工程应用提供科学依据和参考.
ISSN:1002-6819
DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.202404181