学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

黄河中游土壤调查分析、激活及其土质混凝土的研究

作　者: 张小伟
导　师: 杨久俊
学　校: 郑州大学
专　业: 材料学
关键词: 黄河中游土磷酸激活可降解土质混凝土
分类号: TU528
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 26次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

太行山以西,青海湖以东,大青山以南,秦岭以北地区,包括陕、甘、宁、晋、蒙、青、豫7省区的一部或大部的黄河中游的广阔流域,是一个大的自然区域单元。其中中部及西北部黄土高原地区土壤侵蚀特别严重,此地区山势起伏,丘陵密布,沟壑纵横,塬、梁、峁交错,生态条件恶劣,植被极差,整个地表裸露着棕钙土、轻黑垆土、普通黑垆土、黏黑垆土、石质黄土、多孔稀疏黄土、红色砂质泥岩、砂岩、砂砾等冲刷性与持水能力较差的沙土。这些贫瘠的土壤不利于植物生长,并且作为建筑材料由于强度低、耐水性差、活性低的特点也限制了其应用。本文尝试在对当地土壤特性进行调查研究的基础上,进行激活与制备土质混凝土及可降解土质混凝土的探索性研究,以期为具有良好使用性能的传统生土建筑及社会主义新农村建设所需的建筑材料找到一条新的出路与途径。经过试验研究,得到以下具有新颖性的结果:1、通过对黄河中游水土流失较为严重的7地区土壤进行调查分析,弄清了土壤组成和物理状态:颗粒组成多以粉粒为主,有机质含量少,土壤养分严重不足,并且化学及矿物分析显示,土中含有过多的石英,导致土壤活性很低,而尤以沙漠边缘榆林、神木两地最为明显。2、以磷酸作为激活剂可以明显提高土体的活性与粘结力以及抗水软化性能:试验结果显示,磷酸对土有很好的激活作用,掺入磷酸的土做成试件抗压强度较不掺加磷酸的土有很大提高,并且随着磷酸掺量的增多,强度继续增长,耐水性也有很大改善。红外及微观分析表明,磷酸能够改变土粒表面的羟基团,并且磷酸与土中的碳酸盐等生成肉丝状的磷酸钙晶体,分布在土粒的周围,胶结土壤。3、以磷酸处理的激活土配制的土质混凝土,具有优良的物理力学性能,尤其具有很好的抗水软化能力:试验结果显示,石灰、水泥对土有很好的胶结效果,能显著提高土体的强度和耐水性,并且经过磷酸激活的土掺入石灰做成的土质混凝土具备了比普通石灰土更优良的性能:掺入4%磷酸的试件抗压强度为19.4MPa,软化系数达到0.95。但试验发现,磷酸掺量过多会影响土质混凝土的性能。4、提出了生态型可降解土质混凝土的设计思路:生态型可降解土质混凝土基于激活、胶结劣质土体系和可降解植物纤维增强体系,在保证强度的基础上,采取无机或有机激活胶结体系的崩解与植物纤维体系的降解,使之最终能实现土—生态型土质混凝土—土的循环。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-8
目录  8-11
引言  11-13
1 文献综述  13-27
  1.1 土的概述  13-17
    1.1.1 土的形成  13
    1.1.2 土的分类  13
    1.1.3 土的组成和结构  13-17
  1.2 黄河中游土壤概况  17-19
    1.2.1 黄河中游流域土壤的分布  17-18
    1.2.2 黄土高原土壤的特性  18-19
  1.3 土的固化及激活研究进展  19-24
    1.3.1 固土的基本方法  19-20
    1.3.2 固土材料及固化机理  20-24
  1.4 土作为建筑材料的应用  24-26
  1.5 本课题的研究内容及思路  26-27
2 土样采集及分析  27-38
  2.1 土样的采集及制备  27-28
    2.1.1 采样  27
    2.2.2 土样制备  27-28
  2.2 土样理化性能分析  28-36
    2.2.1 土样含水率的测定  28-29
    2.2.2 土样有机质及养分  29-30
    2.2.3 土样pH值测定  30-31
    2.2.4 干容重  31
    2.2.5 土样比表面积测定  31-32
    2.2.6 土样颗粒分析  32-33
    2.2.7 土样化学分析  33-34
    2.2.8 土样矿物组成分析  34-36
  2.3 本章小结  36-38
3 不同化学物质对土的作用  38-41
  3.1 试验原材料及仪器  38
    3.1.1 试验原材料  38
    3.1.2 试验仪器设备  38
  3.2 试验方法  38-40
  3.3 试验结果及分析  40-41
4 土的激活  41-52
  4.1 试验原材料及试验仪器  41
    4.1.1 试验原材料  41
    4.1.2 试验仪器设备  41
  4.2 试验方法  41-42
    4.2.1 磷酸与土的混合  41-42
    4.2.2 试件的制备与养护  42
    4.2.3 试件性能测定  42
  4.3 试验结果  42-48
    4.3.1 物理性能分析  42-45
    4.3.2 红外分析  45
    4.3.3 X射线衍射分析  45-46
    4.3.4 试件微观结构分析  46-48
  4.4 磷酸激活土的机理探讨  48-50
    4.4.1 土的活性  48-49
    4.4.2 磷酸的激活机理  49-50
  4.5 本章小结  50-52
5 土质混凝土的研究  52-70
  5.1 土质混凝土简介  52-53
  5.2 生态型土质混凝土的理论模型  53-54
  5.3 试验原材料及试验仪器设备  54
    5.3.1 试验原材料  54
    5.3.2 试验仪器设备  54
  5.4 试验过程与方法  54-55
    5.4.1 试件的制备与养护  54-55
    5.4.2 试件性能测定  55
  5.5 试验结果与分析  55-63
    5.5.1 土质混凝土强度随养护龄期的增长规律  55-57
    5.5.2 不同配比土质混凝土的抗压强度  57
    5.5.3 成型压力对土质混凝土性能的影响  57-58
    5.5.4 土质混凝土的物理性能分析  58-59
    5.5.5 土质混凝土的耐久性  59-60
    5.5.6 土质混凝土的X射线衍射分析  60-62
    5.5.7 土质混凝土的微观结构分析  62-63
  5.6 不同配比土质混凝土强度原理的综合分析  63-66
    5.6.1 以石灰作为胶结材的土质混凝土  63-65
    5.6.2 以水泥作为胶结材的土质混凝土  65-66
  5.7 生态型可降解土质混凝土的设计思路  66-68
  5.8 本章小结  68-70
6 结论与展望  70-72
  6.1 结论  70-71
  6.2 展望  71-72
参考文献  72-76
致谢  76

黄河中游土壤调查分析、激活及其土质混凝土的研究

内容摘要

全文目录

相似论文