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玻璃砂土的渗透性能研究

玻璃砂土的渗透性能研究

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作者：宫鹤沈阳建筑大学

学位级别：硕士

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... 详细信息

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。

关键词：玻璃砂土渗透系数掺入量细度模数孔隙率固结度

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玻璃砂井地基固结的试验研究

玻璃砂井地基固结的试验研究

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作者：于开元沈阳建筑大学

学位级别：硕士

废弃玻璃是一种生活垃圾,它既给人们的生产和生活带来了不便,又对环境造成了污染,占用了宝贵的土地资源,增加了环境负荷。废弃玻璃作为一种新型的建筑材料,应用于土木工程中,一方面可以使生产成本降低,节约生产资源,减少环境污染;另一方... 详细信息

废弃玻璃是一种生活垃圾,它既给人们的生产和生活带来了不便,又对环境造成了污染,占用了宝贵的土地资源,增加了环境负荷。废弃玻璃作为一种新型的建筑材料,应用于土木工程中,一方面可以使生产成本降低,节约生产资源,减少环境污染;另一方面,可以缓解日益紧缺的自然资源,降低原料的成本预算。本论文研究方向为地基处理,应用废弃玻璃颗粒作为堆载预压法中的排水通道,玻璃颗粒取代或部分取代砂土颗粒,砂土颗粒比表面积较小且无粘聚力,颗粒间孔隙尺寸较大,砂土因良好的渗透性广泛应用于建筑工程与水利工程领域。玻璃采用的是钢化玻璃。不同砂井材料下,研究周围土体的固结状态。本文通过室内试验、堆载预压模型试验和理论分析,分析玻璃砂井地基的固结。首先对玻璃和砂土进行筛分试验,玻璃与砂土颗粒宏观上进行分析,在颗粒粒组成分方向,分析颗粒渗流性能。常水头试验研究砂土和玻璃作为竖井材料的渗透性能。最后通过土体固结模型试验,从试验后土体的表面沉降、土体承载力、土体固结仪试验分析玻璃对土体固结的影响。考虑土体的井阻与涂抹作用,应用土体固结理论,计算分析土体的土体固结度以及土体最终沉降量。本文通过确定玻璃和砂土的渗透性能确定砂土和玻璃颗粒的渗透性,普遍玻璃颗粒的渗透性能比砂土颗粒渗透性能高。玻璃颗粒质量取代比砂土试验中,混合料随着玻璃颗粒取代比的增加呈现渗透系数在0～20%时迅速上升,20%达到渗透系数最大值,20%～50%时渗透系数迅速下降,50%～100%时渗透系数缓慢上升,整体上混合料掺入玻璃颗粒渗透性能提高。固结完成后黏性土原位承载力试验可以看出:普通砂井模型箱平均承载力要小于玻璃砂井模型箱和50%玻璃砂井模型箱,玻璃砂井模型箱承载力1平面比普通砂井相同出承载力高出23%,增长明显。黏土模型箱在相同的12天时间里,其固结平均最大深度为10.85mm,而质量取代比为50%钢化玻璃砂井模型试验中平均最大深度为13.43cm,质量取代比为100%钢化玻璃砂井模型试验中平均最大深度为13.87cm,砂井模型试验中平均最大深度为13.15cm,黏土模型箱相同时间固结沉降高度减少3.02cm。对于土体固结度的计算,玻璃砂井固结完成时间比普通砂井短,最高可以提高26%。

关键词：玻璃砂土固结度玻璃利用

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