2.2 龄期对单轴应力-应变特性影响
随固化剂掺加量的不同,粉质土中生成的水化 物结晶程度不同,宏观上表现为应力-应变特性随 固化剂掺入比增加而变化,7 d与14 d的破坏应力 和破坏应变差异较大,而28 d与60 d的破坏应力、 破坏应变差异较小,说明掺加SEU―2型固化剂在 后期的强度和变形特性变化较小。以掺加6% SEU―2型固化剂的固化粉质土为例,7,14,28 d 和60 d的破坏应力分别为980,1 090,1 190 kPa 和1 200 kPa,破坏应变分别为1.4%,1.2%,1.1% 和1.0%左右,可见其前期应力应变变化幅度大,而后期小。
2.3固化剂掺量对单轴应力-应变特性影响
对SEU―2不同掺加量28 d龄期的应力-应变曲线分析,见图2。SEU―2型固化剂掺量为3%, 4%,6%,8%的28 d的应力-应变曲线的曲线类型 都呈软化型,但随着固化剂掺加比例的增加,其形状变化明显,弹性阶段的曲线变陡,即初始弹性模量增大,相应的峰值应力也增高,峰态由平缓逐渐变为尖峰状,说明材料脆性增强,破坏应变逐渐减小。不同固化剂掺量粉质土的破坏应力的差值分别为 140,370 kPa和210 kPa,破坏应变差值分别为0.2%,0.6%和0.4%,其变化规律一致,峰值应力随固化剂掺量的增加而增加,但并不是呈正比增加,破坏应变也不是呈正比减少,在固化剂掺量4%~ 6%之间的变化较大,说明在这个比例之间存在最优掺加比。

3.固化粉质土的三轴应力-应变特性
3.1三轴应力应变试验结果分析
固化粉质土三轴压缩试验是研究围压作用下应力-应变特性的变化规律和抗剪强度指标,本次试验中分析了固化剂掺入量等因素对抗剪强度指标的 影响以及固化粉质土的破坏基准,其中不固结不排 水(UU)试验是模拟固化粉质土在工程应用时受到快速荷载或快速施工中被剪破的情况。UU试验是采用固化剂掺入比为3%,4%,6%,8%和95% 的压实度和龄期为7d的饱和试样。试验得到的应 力-应变曲线如图3所示。
从不同围压、不同固化剂掺量下的固化粉质土三轴应力-应变曲线可以看出,其应力-应变关系是 非线性的,尤其在高应力作用下非线性更加明显, 这主要是由于固化粉质土内部结构中存在着固化剂 生成的凝胶与晶体、未水化的固化剂颗粒、土颗粒 游离水分和气泡,这就决定了固化粉质土具有非均 质性。在受力开始阶段,应力-应变关系大致接近于直线,该直线段的斜率,即曲线的正切模量,且将 随着围压、掺加比不同而不同,随着围压和掺加比 的增长,直线段稍微变陡,然后又变缓,即正切模 量先有所提高,而后又降低。从试验结果可以看 出,固化土土的初始切线模量和正切模量相差不大。图3显示,当偏应力达到破坏偏应力值的80% 左右时,应力-应变曲线开始明显弯曲,且变形增 长速率逐渐增大,偏应力增长速率逐渐减小,直至软化而破坏。
3.2 围压对三轴应力应变特性的影响
从不同围压下的应力-应变曲线可以看出,尽管 固化剂掺加比例不同,但其三轴应力-应变曲线有着相似的特性。围压与初始模量的关系密切,随着 围压的增加,初始模量不断增加。随着轴向应变的 不断发展,偏应力也在不断增大,呈现较为明显的弹性性质。在较低围压(100 kPa和200 kPa)下曲 线有明显的峰值,随后随着轴向应变的增加主应力 差变化较大,呈现脆性破坏特征,围压为400 kPa 时曲线也有峰值,不过随着轴向应变的持续发展达到峰值后曲线的主应力差变化不大,有塑性破坏的 趋势。当围压为100 kPa和200 kPa时,应力-应变曲线为应变“软化型”;当围压为400 kPa时应力-应变曲线已呈现向硬化发展的趋势,但仍为应变 “弱软化型”。
