通过纳米修饰土壤稳定剂优化的机械性能和微观结构的战略

科学领域:

• 土木工程 土木工程是指土木工程.
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 地质技术工程 地质技术工程

背景情况:

• 在土木工程中对有效的土壤改造技术的需求日益增加.
• 泥土面临着由于其机械和水敏感性的挑战.
• 现有的稳定方法,如水泥和MBER有局限性.

研究的目的:

• 为了研究纳米加强MBER (N-MBER) 稳定剂对loess的修饰效应.
• 分析N-MBER稳定的机械性能和微观结构.
• 揭示N-MBER的基本稳定机制.

主要方法:

• 进行了不受限制的压力强度 (UCS) 测试,软化系数测试,落头透性测试和湿干循环测试.
• 使用扫描电子显微镜 (SEM),X射线衍射 (XRD),里埃变换红外光谱 (FT-IR) 和核磁共振 (NMR) 的微结构分析.
• 与水泥稳定土壤和MBER稳定土壤对照进行比较.

主要成果:

• 在特定条件下,N-MBER显著提高了的UCS和软化系数,在特定条件下达到最佳强度 (28天固化,16%的湿度,压缩度1).
• 与MBER和水泥稳定相比,N-MBER稳定具有优越的抗水性,在湿干周期后的强度损失较低.
• 微结构分析显示,由于有效的纳米材料相互作用和稳定的水泥结构的形成,N-MBER稳定的密度增加和孔缺陷减少.

结论:

• N-MBER 是一种高效的稳定剂,可以提高机械强度和耐用性.
• 纳米材料的特性促进了增强的水分和形成一个坚固的,相互连接的水泥基质.
• N-MBER稳定土壤为土木工程应用提供了一个有希望的,具有成本效益的,可持续的替代方案,特别是在土壤改善方面.