玻璃砂土的渗透性能研究

作     者：宫鹤 

作者单位：沈阳建筑大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王凤池

授予年度：2016年

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

主      题：玻璃砂土 渗透系数 掺入量 细度模数 孔隙率 固结度 

摘      要：目前,使用过的玻璃及制品除少部分回收利用外,大量的堆砌在城市郊区的垃圾场或被废弃填埋,成为了城市中最严重的污染源之一。废弃玻璃占用了大量的土地,污染环境,形成“闪色污染。有效的回收循环再利用废弃玻璃势在必行。将废弃玻璃作为一种新型的建筑材料应用于建筑施工中,既可以增加废弃玻璃的回收循环利用率,又可以缓解日益紧缺的自然资源,降低建筑工程的原料成本预算,提高工程项目的经济性。砂性土是指粒径在0.05mm～2mm的颗粒大于50%的粗粒土,砂土的主要成分是大量不同粒径大小的砂粒以及少量的粉粒和黏粒,砂土颗粒比表面积较小且无无粘聚力,颗粒间孔隙尺寸较大,因而具有良好的渗透性。由于砂土良好的渗透性能使其广泛应用于建筑工程与水利工程等领域,比如用于地基处理的砂井中,砂土良好的渗透性能在软土地基中起到排水作用而加速地基土的固结速度。本文提出了一种新型复合砂土—玻璃砂土,利用级配废弃玻璃和砂土混合而成。不仅提高了砂土的性能,而且也有效地利用了废弃玻璃,提高了废弃玻璃的利用效率。本文通过室内试验及理论分析,对玻璃砂土的渗透性能进行研究,通过试验分析废弃玻璃的不同因素对玻璃砂土渗透系数的影响,研究其变化规律。通过地基固结理论研究将玻璃砂土作为砂料回填于排水固结法的砂井中,分析其对地基土的排水固结效果的影响。本文主要研究内容如下:(1)在砂土中掺入废弃玻璃后,对玻璃砂土的进本性质进行测量,通过筛分试验、土粒比重试验、最大密度和最小密度试验,测量出玻璃砂土的进本性质指标。(2)研究在砂土中掺入废弃玻璃颗粒后,玻璃砂土的渗透性能改变情况,选取不同的影响因素,通过常水头渗透试验测量水一定时间内流经玻璃砂土试样的水量,采用达西定律公式计算出玻璃砂土的渗透系数,对比玻璃砂土和砂土渗透系数之间的大小关系。(3)根据地基固结理论计算地基的固结度,考虑砂井中回填材料的井阻作用,分析玻璃砂土渗透系数对井阻的影响,进而对地基土固结度的影响。