水泥改性強(qiáng)膨脹土的試驗(yàn)及改性機(jī)理研究.pdf

1、膨脹土是一種特殊的黏性土，具有遇水膨脹、崩解、軟化，失水收縮、干裂、硬化等工程特性，這種工程特性對在膨脹土地區(qū)的建設(shè)的路基、地基、邊坡、輕型房屋等工程結(jié)構(gòu)造成的危害往往具有長期潛在性、突發(fā)性、反復(fù)出現(xiàn)性的特點(diǎn)，這種危害往往造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)膨脹土的這種特性和對其的改良思路，采用水泥改良劑對膨脹土進(jìn)行改良，以達(dá)到減少或消除膨脹土脹縮性的目的。
　　選取南水北調(diào)工程中河北邯鄲地區(qū)的強(qiáng)膨脹土，在較長的養(yǎng)護(hù)齡期內(nèi)，進(jìn)行了水泥改性的試

2、驗(yàn)研究。水泥改性土為風(fēng)干并過0.5mm篩的天然強(qiáng)膨脹土拌其干質(zhì)量12％的水泥，以35.7％的最優(yōu)含水量和1.28g/cm3的最大干密度為控制指標(biāo)制成內(nèi)徑為61.8mm高度為20mm的環(huán)刀擊實(shí)樣，并在一定的溫度和濕度條件下進(jìn)行養(yǎng)護(hù);在一定齡期的養(yǎng)護(hù)后將環(huán)刀樣取出快速風(fēng)干，經(jīng)人工碾碎并過0.5mm篩的土料。依據(jù)土工試驗(yàn)規(guī)程[SL237-1999]的標(biāo)準(zhǔn)，主要針對強(qiáng)膨脹土原狀土和水泥改良后不同養(yǎng)護(hù)齡期（一般為養(yǎng)護(hù)后0小時(shí)，1小時(shí)，4小時(shí)，1天

3、，7天，28天，90天，180天）的水泥改性土進(jìn)行了大量的室內(nèi)試驗(yàn)。試驗(yàn)內(nèi)容和結(jié)論主要包括以下幾方面:
　　(1)通過顆分試驗(yàn)、界限含水率試驗(yàn)、自由膨脹率試驗(yàn)和一維無荷膨脹試驗(yàn)，得到了強(qiáng)膨脹土的粘土的物質(zhì)成分主要為親水性礦物，并分別以塑性指數(shù)和自由膨脹率作為膨脹潛勢的判別依據(jù)，得到了不同養(yǎng)護(hù)齡期的水泥改性土膨脹潛勢，并且隨齡期的增加，水泥改性土的膨脹潛勢由強(qiáng)膨脹土逐漸變?yōu)榉桥蛎浲?，證明了水泥改良強(qiáng)膨脹土的有效性;通過無側(cè)限抗壓強(qiáng)度

4、試驗(yàn)和三軸壓縮試驗(yàn)，得到了強(qiáng)膨脹土改性前和水泥改性后隨養(yǎng)護(hù)齡期變化的強(qiáng)度指標(biāo)（無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，摩擦角和黏聚力）值，試驗(yàn)結(jié)果表明水泥改良強(qiáng)膨脹土的強(qiáng)度隨養(yǎng)護(hù)齡期的增加而增加，且強(qiáng)度的增加主要發(fā)生在改良早期（7天養(yǎng)護(hù)齡期內(nèi)）。
　　(2)通過X射線衍射試驗(yàn)、掃描電鏡試驗(yàn)及離子含量測定試驗(yàn)得到了強(qiáng)膨脹土改性前后礦物相組分，微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)和K+、Ca2+、Na+、Mg2+四種陽離子濃度及陽離子交換總量隨養(yǎng)護(hù)齡期的變化情況，在對這些變化原因及