水泥改性膨胀土试验研究

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8 -3. 18
[ 责任编辑 : 张存凤 ]
Ex e i n a e e r h o meir t n o x a sv olb d ig c me t pr me tlr s ac n a l ai fe p n ie s i y a dn e n o o
32 胀缩试 验 .
( )自由膨胀率。 自由膨胀率能反映膨胀土在无外力影响下 的膨胀潜势 , 1 是膨胀土胀缩性指标之


由表 3可以看 出, 随着水泥掺量 的增加 , 试验用膨胀土的自由膨胀率逐渐减小。 ( )有荷膨胀率 。对 比不同水泥掺量的有荷膨胀率试验结果 , 2 可以看 出, 随着水泥掺量增加 , 土样
21 年 1 0 1 2月 第2 7卷第 4期
陕 西理 工学院学报 ( 自然科 学版 )
Jun f hax U ie i eh o g N tr c n eE io ) orW o ani nvmt o T cn l y( auW Si c dt n S yf o e i

3 ・ 7
的有荷膨胀率减小 ; 随着荷载增大 , 膨胀土样的有荷膨胀率减小较快。
3 3 击 实试 验 .
通过击 实试 验可 以得到 膨胀 土 的最大 干密 度和 最佳含 水量 。表 3试验 结 果表 明 随着 水泥 掺量 的增
加, 最大干密度增大 、 最佳含水量减小 。由图 2可以看出, 最大干密度与掺灰量近似呈线性关系。
X E L- a U ii jo
( col f il nier gadAcicue hax U iesyo eho g , nhn 20 1 C ia Sho o v g ei n rht tr,Sani nvrt f cnl y Hazog730 , hn ) C iE n n e i T o
表 3 水泥 改性试 验结 果
3 试 验 结 果分 析
3 1 界 限含水 量 . 界 限含水 量是 膨胀 土工 程性 质 中很重 要 的一个 指标 , 膨 胀 土特 性 的反 映 。塑性 指 数 的变 化在 一 是
定程度上显示 了不 同掺量的水泥对膨胀土的改 良 作用 。由表 3的试验数据 和图 1 以看出, 可 随着水泥 掺量的增加 , 膨胀土试样的液限、 塑性指数均下降 , 塑限略增大。
表 2 膨胀土的性能指标
由表 1 表 2可知 , 、 该膨胀土 的矿物组成 以蒙脱石为主, 塑性指数大于 2 % , 5 自由膨胀率较大, 超过
8 %。根据膨胀土分类标 准 , 0 可以判定该土为高液限的中强膨胀土。 12 外掺 料 .
外掺料水泥是陕西省汉中市汉江建材有限公司生产 的 3 . 25级普通硅酸盐水泥 。
() 1 随着水泥掺量的增加 , 水泥改 良的膨胀土液 限和塑性指数显著降低 , 最大干密度增大 , 最优含 水率降低 。 () 2 水泥掺量增加 , 膨胀性减小 , 土体的抗剪强度显著提高。 () 3 水泥对膨胀土有显著的改 良效果。对膨胀土改 良的过程就是降低其不 良工程性质的过程 , 它 不仅降低 了膨胀土的胀缩性 , 而且提高了膨胀土的强度。但由于膨胀土特殊 的工程性质和地域差异 , 改 良膨胀土应结合当地的实际情况进行 。 J
碳酸钙 , 提高了膨胀土的强度 。 J
2 2 试验 方案 及结 果 .
改 良试验采用水泥掺灰 比例为 4 ,% ,% , % ( % 6 8 1 0 干土质量百分 比) 。掺灰后膨胀土样 的制备按 照扰动土样的制备程序重新制备 .。对掺水泥后的膨胀土进行了界 限含水量 、 4 ] 自由膨胀率、 强度等试 验。击实试验采用重型电动击实仪。通过击实试验得到最大干密度和最佳含水量 , 在此基础上重新制 备土样进行强度试验 , 土样在保湿器 中养护 2 天 , 8 采用快速直剪法进行试验。试验结果见表 3 。
3 - 8 63 .
[] G /S 1319 , 3 B T02. 9 土工试验方 法标准 [ ]中华人 民共和 国水利部 , 9 s. 中国计划 出版社 , 9. 1 9 9 [] JD0 1 3公路 土工试验规 程[ ]交通部 公路科 学研 究所 , 民交通 出版社 , 9 . 4 T- - , 59 s. 人 1 3 9 [] 黄斌 , 5 聂琼 , 徐言勇 , 膨 胀土水泥改性试验研究 []长江科学 院院报 , 0 , (1 : - . 等. J. 2 92 1)2 3 0 6 70
御 H -

图 l 掺灰 量与界 限含水量的 关 系
图2 最大干密度与掺灰量的 关系

3 ・ 6
第 4期
薛丽皎
水泥改性膨胀土试验研究
3 4 强 度试 验 .
以不 同水 泥掺 量 的膨 胀土 改 良后 的最 大 干 密 度 和最 佳 含 水 量 为基 准重 塑 试 样 后 进行 直 接 剪切 试
[ 摘
要] 以水泥为改性材料对 中强膨胀 土进行 改 良, 对不 同掺灰量膨胀 土的界 限含水量、
自由膨胀率、 击实性、 抗剪强度等进行 了室 内试验研 究。结果表 明, 随着水泥掺量增加 , 膨胀土
的胀 缩性 显著 改善 。
[ 关 键 词 ] 膨胀土 ; 水泥; 改 良 [ 中图分类号] T 43 U 4 [ 文献标识码] A 膨胀土是一种灾害性土 , 对环境的湿热变化比较敏感 , 具有遇水膨胀软化、 失水收缩干裂等工程特 性, 对公路 、 铁路等路基和大型结构具有严重的破坏性 。我 国膨胀土分布 比较广泛 , 而且多数分布地 区 又存在着土地资源贫乏 的问题 。因此 , 用膨胀土作为工程材料 , 就必须对它不 良的工程特性进行改 良。 其 中掺灰改性是处理膨胀土的方法之一…。本文通过室 内膨胀土水泥改性试验 , 研究 了膨胀土改性前 后胀缩性、 强度等性能的变化 , 得到了水泥对膨胀土特性的影响效果。
[] 吴新明, 6 无锡勇. 水泥改良膨胀土试验研究[]路基工程 , o ,3 ()9- . J. 2 7112 : 9 O 45
[] 张科强 , 7 薛丽咬 , 军 , . 中膨胀 土特性及 改 良试 验研究 [ ]陕西 理工学 院学报 : 林友 等 汉 J. 自然科学 版,062 ( ) 20 , 2 : 2
2 改 良试验
2 1 水泥的改 良膨胀土作用机理 .
水泥改 良膨胀土能大幅度地提高膨胀土的稳定性和耐久性。掺入水泥后 , 膨胀土 的化学组成 以及
收稿 日期 :0 10 -6 2 1-82
基金项 目 : 陕西省教育厅 自然科学基金 资助项 目(5K6 )陕西理 工学院科研项 目(L 04 ) 0J 12 ; SG 44
D C 2 1 e .0 1
Vo . 7 N . 12 o 4
[ 文章编号 ]63— 94 2 1 )4— 0 5— 3 17 24 (0 10 0 3 0
水 泥 改 性 膨 胀 土 试 验 研 究
薛丽 皎
( 陕西理 工学 院 土木工程与建筑学 院 , 陕西 汉 中 730 ) 201
[ 参 考 文 献 ]
[ ] 肖武权 , 1 徐林荣 . 膨胀 土化学改 良法 [ ] 铁道建筑 ,0 1 5 :03 . J. 2 0 ( )3 - 2
[] 林友军 , 皎 , 红. 2 薛丽 陈丽 石灰- 灰改 良汉 中膨胀土试验研究 []陕西理工学 院学报 : 粉煤 J. 自然科学版 , 1, () 2 02 1 : 0 6
Ab ta t I re e er htea l rt no x a s esi b d igc me t asre f a oao sr c : n od rt r sac mei ai f p n i ol ya dn e n , e so b rt— o h o o e v i l r e t wi d igdf rn e n e ep r r d a dt ec aa trs c fep n iesi,s c sl t . y ts t a dn ie e tc me t r ef me h r ce t so x a s ol u ha miwa s h w o n h ii v i
1 试 验 材 料
1 1 膨 胀 土 .
膨胀土试样取 自陕西省汉中勉县境 内, 呈灰色 , 粘性 , 可塑性较强 , 表面呈蜡状光滑, 具有典型膨胀 土的特性 。经过检测试验分析该膨胀 土的矿物成分和性能指标见表 1 、 2引。 表 [
表 1 膨胀土的矿物成分 ( x射线衍射试验 )
验。从试验的结果 图 3和图 4可以看出 , 随水泥掺量 的增加 , 膨胀土粘聚力提高 , 内摩擦角增大, 土的抗 剪强度提高。
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== 。
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二=
掺 灰量 / %

图3 粘聚力与掺灰 量的关 系
图 4 摩擦 角与掺灰量 的关 系
4 结 论
作者简介 : 薛丽皎 (9 8 ) 女 , 16 一 , 陕西省勉县人 , 陕西理工学 院高级实验师 , 主要研 究方向为土木工程及工程材料。
陕西理工学院学报( 自然科学版 )
第2 7卷
内部结构发生变化 , 从而引起膨胀土的强度 、 胀缩性等特性发生改变。水泥对膨胀土物理力学性能的影 响主要体现在以下 3个方面。 ( )团粒作用 : 1 水泥水化反应 的胶凝产物将土颗粒粘结起来 , 提高了土体 的稳定性和耐水性。 () 2 离子交换作用 : 水泥与膨胀土发生离子交换作用改变了膨胀土颗粒与水分子的作用力。 () 3 凝硬反应和碳酸反应 : 水泥凝硬反应以及氢氧化钙与空气 中的二氧化碳 发生反应生成耐水的
t rc n e t r e s el g r t e o t n ,fe w l n a i i o,c mp c in,s e rsr n t e e a ay e .T e e p rme tl e u t s o a o at o h a t g w r n lz d h x e e h i n a s l h w t t r s h wi h n r a e o e c me ta d n mo n ,t e s l-h n h r ce s c o x a s e s i w si r v d t t e i c e s ft e n d i g a u t h wels r k c a a tr t fe p n i o l a mp o e h h i i i v s nf a t . i i c nl g i y Ke r s e p n i e s i; c me t a l r t n y wo d : x a s o l v e n ; me i a i o o
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