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曾東靈1  ,  徐陳明2  ,  胡    俊2  ,  熊   輝2 ,  王志鑫1  ,  楊勇昌1

( 1 .  海南水文地質工程地質勘察院 ，海口 570206 ;  2.  海南大學 土木建筑工程學院 ，海口 570228)

摘   要 ：為探討納米二氧化鋯  ( ZrO2  )   摻量對于水泥鈣質砂力學性能的影響 ，配制了不同比例的納米 ZrO2  - 水泥鈣質砂試樣 ，并通過無側限抗壓試驗評估其力學特性。結果表明： 納米 ZrO2   - 水泥鈣質砂的應力 -  應變曲線呈現軟化型駝峰狀曲線 ，且殘余應力最終趨于穩定值。摻入納米 ZrO2  后 ，試樣在 7 、14 和 28 d 齡期的 無側限抗壓強度分別提高了 101 . 1% 、105. 6% 和 91 . 6% 。此外 ，納米 ZrO2   - 水泥鈣質砂的抗壓強度受齡期的影 響程度高于水泥鈣質砂 ；納米 ZrO2   的加入顯著提升了試樣的變形模量 ，增強了其抗變形能力。研究成果可為島 礁建設工程提供技術參考。

關鍵詞：鈣質砂 ；納米 ZrO2 ;  水泥 ；應力偏差系數法 ；力學特性

中圖分類號：TU43            文獻標志碼：A           

文章編號： 1005- 8249   (2025)  03- 0013- 06 

DOI:10. 19860/j.cnki.issn1005 - 8249.2025 .03 .003

ZENG Dongling1  ,  XU Chenming2 ,  HU Jun2 ,  XIONG Hui2 ,  WANG Zhixin1  ,  YANG Yongchang1

           ( 1 . Hainan Hydrogeology and Engineering Geology Survey Institute ,  Haikou 570206 ,  China; 

2. College of Civil Engineering and Architecture ,  Hainan University ,  Haikou 570228 ,  China)

Abstract: To investigate the influence of nano zirconium dioxide (ZrO₂) dosage on the mechanical performance of cement-stabilized calcareous sand, this study prepared specimens of calcareous sand modified with varying proportions of nano ZrO₂ and evaluated their behavior using unconfined compressive strength tests. The results show that the stress–strain curves of the nano ZrO₂–cement calcareous sand exhibit a softening, hump-shaped profile, with residual stresses ultimately stabilizing at a constant level. Incorporation of nano ZrO₂ led to increases in unconfined compressive strength of 101.1%, 105.6%, and 91.6% at curing ages of 7, 14, and 28 d, respectively. Moreover, the compressive strength of the nano ZrO₂–cement calcareous sand demonstrated greater sensitivity to curing age compared to plain cement calcareous sand. The addition of nano ZrO₂ also significantly enhanced the deformation modulus of the specimens, improving their resistance to deformation. These findings provide valuable technical guidance for the application of modified calcareous sand in island and reef construction projects.

Key words: calcareous sand; zirconium dioxide nanoparticles; cement; stress deviation coefficient method; mechanical properties.

基金項目：海南省科技廳自然科學基金創新研究團隊項目  (522CXTD51 1 ) ;  海南省海洋地質資源與環境重點實驗室 自主課題 (22 - HNHYDZZYHJZZ005) ;  海南大學橫向課題  (HD - KYH - 2022383) 。

作者簡介： 曾東靈  (1968—) ,  男 ，本科 ，高級工程師 ，研究方向：巖土工程設計與施工。

通信作者：熊   輝  (1995—) ,   男 ，碩士 ，研究方向：巖土工程。 收稿日期：2023 - 1 1 - 01