水泥改良高液限土工程特性试验研究

１ 原 ຫໍສະໝຸດ Baidu高 液 限土物理 性能 １ ． １ 颗粒 分析试 验
由表 １ 可见， 高 液 限 土各 级 粒 径 中含 量 最 多 的是 ０ ． ０ ０ ２ ～０ ． ０ ２ ｍｌ Ｔ ｌ ， 大于 ０ ． ０ ３ ８ ５ ｍｍ 的颗 粒
含量 很少 。由此得 出， 高液 限土 的粒 径较 小 ， 比表 面 积大 ， 对水 的吸 附性较 强 。
高 液限 土通 常 属 于较 差 的路 基 填料 ， 在公 路 工程 建设 过程 中， 需提 高其稳 定性 、 强度 以及 耐久 性 能要求 ， 因此通 过 采 取一 定 的措 施 对 土 壤 进行 改 良才 能保证 其路 用性 能口 ］ 。 目前 用于 路基 填 土
的改 良方式包 括 物 理 和化 学 方 法 ， 物 理 改 良包 括
郭国和 ： 水 泥 改 良高 液 限 土 工 程 特 性 试 验 研 究
２ 改 良 土 击 实 试 验
浸水后 的无 侧 限抗 压 强 度 都 逐渐 增 加 ， 水泥改 良 土 的强度 增长较 快 ， 曲线较 陡 ， 浸水前 的强度 曲线 相对较 缓 。在 水 泥 含 量 小 于 ８ ． ０ 时， 随 着 水 泥
郭 国和
（ 同 济 大 学 道 路 与 交 通 工 程 教 育 部 重 点 实 验 室 上 海 ２ ０ １ ８ ０ ４ ）
摘 要
钊 对 高 液 限 土 含水 率 大 、 饱和度高 、 力 学性 能 复 杂 等 特 点 ， 通 过 室 内试 验 研 究 了不 同水 泥
剂量 、 含 水 率 以及 压 实 度 条 件 下 的水 泥 改 良 高 液 限 土 的工 程 特 性 。结 果 表 明 ， 合 理 的 水 泥 含 量 及 压 实 度 的 改 良土 尢 侧 限 抗 压 强 度 和 水 稳 定 性 系 数 大 ； 浸 水 作 用 会 大 幅度 降 低 改 良土 的 Ｃ Ｂ Ｒ值 ， 压 实度越低 ， 浸水后越容 易发生松散 破坏 ， 强度越低 ； 合 理 的水 泥 用 量 、 含 水 率 以及 压 实 度 等 能 够 有 效 提 高 改 良土 的 回 弹模 量 ， 改 善 路 基 抗 变 形 能 力和 强 度 性 能 。 关 键 词 水 泥 高 液 限 土 路 基 力！ 学性 能
的增加 ， 水 稳定性 系 数逐渐 上 升 ， 这是 由于水泥 水
２ ． １ 试 验方案
采用 重型击 实 试 验 ， 根 据 最 大 干密度 与 含 水 率之 间 的关 系 测定 土 的最 佳 含 水 率 ， 通 过试 验 得 出未 改 良土 的最 佳 含水率 为 １ ７ ． １ ０ ０ ， 最 大干 密 度
总第 ２ ６ ２ 期 ２ ０ １ ４ 年第 １ 期
交
通
科
技
Ｔｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｓｅ ｒ ｉ ａ ｌ ＮＯ ．２ ６２ Ｎｏ ．１ Ｆｅ ｂ． ２０ １４
水 泥改 良高 液 限 土工 程 特 性试 验研 究
土 壤颗 粒级 配一 定程 度上会 影 响其 比表 面积
由表 ２可 见 ， 士 体 的塑 限在 ３ ０ 左右 ， 液 限 大于 ５ Ｏ ， 含水 率和饱 和度高 ， 力学 性能 复杂。 在工 程建 设过 程 中 ， 需 要对 高液 限土 进行 改 良后 方能 用于 路基填 筑 。
为 １ ． ８ ６ ｇ ／ ｃ ｍ。 。
化后形 成 胶凝物 质使 之强 度得 到充分 发挥 。
不 同含 水率 条件 下 的无 侧 限抗压 强度试 验 结
果 见 图 ２。
２ ． ２ 试 验 结果分 析 选 择水 泥掺 量 为 ４ 的改 良土进 行 室 内击 实 试 验 。试验 结果 见表 ４ 。
和吸水 性 能 ， 选取 高 液限 土样进 行颗 粒分析 ， 采 用 筛分试 验 测定各 颗粒 含量 。颗粒 分析 试验 结果 见
表 １ 。
表 １ 颗 粒 分 析 试 验 结 果
掺 入砂 砾或 者其 他 低 液 限 的土 ； 化学 方 法 有 掺入 水泥、 石灰 、 粉 煤 灰 或 其 他 外 加 剂 的方 法 进 行 改 良口 Ｊ 。笔 者针 对采 用水泥 改善 高液 限 土的性 能进 行研 究 。通 过击 实 试 验 确定 土 的最 佳 含水 率 ， 用 无侧 限抗 压 强 度 和 承 载 比试 验 分 析 不 同水 泥含 量、 压实度 、 含 水 率 条 件 下 在 浸 水 前 后 的抗 压 强 度、 水稳 定 性 系数 、 Ｃ Ｂ Ｒ， 以及 回弹 模 量 ， 以此 评 价水泥 改 良高液 限 土的工 程特性 。
１ ． ２ 物 理性 质试验
高液 限土的孑 Ｌ 隙 比大 ， 密度小 ， 小颗粒多 ， 而
且分 散性 较强 ， 加 上土 中含有 少量有 机 质 ， 因此工
程 特性 比较 复杂 ， 根据 土工试 验要 求 ， 对 高液 限土
样 进行物 理性 能试 验分 析 ， 结 果见 表 ２ 。
表２ 高 液 限 粘 土 物 理 性 能 试 验 结 果
１ ． ３ 试 验 方案与 分组
根 据各 种试验 基本 要求 ， 结合《 公 路工程 无机 结合料 稳定 材料试 验规 程 》 相关要 求 ， 建立 ４组
试 样进 行试 验 ， 见表 ３ 。
表 ３ 试 验 分 组情 况
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ９ ２ １
２ ０ １ ４年 第 １期
表 ４ 试 验 分 组 情 况
根据试 验结 果可知 ， 采 用 水 泥 改 良 的 土 最
佳 含水 率 有 所 下 降 ， 最大干密度提高 了 ０ ． ０ ５
ｇ ／ ｃ ｍ。 ， 水 泥在 高 液 限 土 中 和 自由水 发 生 反 应 形 成 具有 较 强粘结 力 的胶 凝 材料 ， 这 样 就使 其 最 佳 含水率 降低 ， 在 动荷 载作用 下 ， 路基 土便 能保 持 良 好 的整 体性 能 。