石灰改性膨脹土強(qiáng)度的室內(nèi)試驗(yàn)研究.pdf

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1、第41卷第6期人民長(zhǎng)江Vo1．41，No．62010年3月YangtzeRiverMar．．2010文章編號(hào)：1001—4179(2010)06—0071—03石灰改性膨脹土強(qiáng)度的室內(nèi)試驗(yàn)研究王明甫，程鈺2(1．西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院，陜西楊凌712100；2．中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所，湖北武漢430071)摘要：研究了不同含水率、石灰摻量、干密度、齡期對(duì)改性中膨脹土承載力(CBR)值和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度值的影響。結(jié)果表明：不同條件對(duì)CBR值和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度值的影響基本相同；CBR值和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度值隨著石灰摻量、干密度、齡期的增加而增加；最佳石灰摻量為6％；最佳齡期控制在1

2、4d；現(xiàn)場(chǎng)干密度控制在最大干密度；壓實(shí)含水率按高于最優(yōu)含水率的2％～3％來(lái)控制。關(guān)鍵詞：石灰改性；承載比(CBR)；無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度；膨脹土中圖法分類(lèi)號(hào)：TU41文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A由于我國(guó)膨脹土分布較為廣泛，20多個(gè)省份都有土的劃分，屬于中膨脹土。試驗(yàn)所用的生石灰經(jīng)過(guò)化膨脹土的分布，因此在膨脹土分布地區(qū)用膨脹土填筑學(xué)分析，其CaO含量為68．74％，MgO含量為3．04路基有著經(jīng)濟(jì)方便的自身?xiàng)l件。膨脹土是以粘土礦物％，屬于優(yōu)等品，滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)程對(duì)石灰做改性原材料的為主要成份、顆粒高分散、對(duì)環(huán)境的濕熱變化敏感的高要求。塑性粘土，同時(shí)也是一種遇水膨脹軟化、失水收縮干裂1．2試驗(yàn)方法的特殊土。正是因?yàn)?/p>

3、膨脹土的這些特性，導(dǎo)致它的工本文中所有涉及的試驗(yàn)均按照《公路土工試驗(yàn)規(guī)程性質(zhì)較差，當(dāng)其作為路基填料時(shí)對(duì)工程的危害很大，程》(JTJ051—93)和《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》如果直接用作填料，勢(shì)必會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，因此(JTJ033—95)中規(guī)定的要求進(jìn)行。本次試驗(yàn)進(jìn)行了必須對(duì)膨脹土進(jìn)行改良處理之后，方可合理利用2％，4％，6％，8％四種不同石灰摻量的膨脹土室內(nèi)試目前，針對(duì)膨脹土改良普遍采用的方法有化學(xué)改驗(yàn)。膨脹土樣過(guò)5mm篩，調(diào)到最佳含水率，拌均勻后性，如摻石灰、水泥、粉煤灰、氧化鈉、氯化鈣等能降低密封放置24h，再分別加入2％，4％，6％，8％的摻灰土體膨脹性的材料，使其土性發(fā)生改變

4、來(lái)滿(mǎn)足工程要試樣過(guò)5mm篩，調(diào)到最佳含水率，拌均勻后密封放置求，其中摻石灰處理膨脹土是普遍和有效的方法。本24h。擊實(shí)試驗(yàn)按照《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》中膨脹土路文的研究是在室內(nèi)系統(tǒng)地進(jìn)行承載比試驗(yàn)和無(wú)側(cè)限抗基填筑的要求，采用重型擊實(shí)試驗(yàn)，采用干法制備試壓強(qiáng)度試驗(yàn)，從試驗(yàn)角度研究不同條件對(duì)改性膨脹土樣，制備5個(gè)不同含水率的試樣，相鄰兩個(gè)含水率的差強(qiáng)度的影響。值宜為2％，分3層擊實(shí)(3層分別擊實(shí)30，50，98次)，1試樣和試驗(yàn)方法通過(guò)擊實(shí)試驗(yàn)確定改性膨脹土的最大干密度和最優(yōu)含水率，同時(shí)，相應(yīng)地做了改性膨脹土的界限含水率試1．1試樣驗(yàn)、自由膨脹率試驗(yàn)(見(jiàn)表1)。另外還進(jìn)行了改性膨試驗(yàn)所用土樣取自

5、南寧市郊外某草場(chǎng)坡地地表以脹土的顆粒分析試驗(yàn)(見(jiàn)表2)。下1．5～1．8Ftl，早灰白色，可塑，粘性較強(qiáng)，天然含水承載比(CBR值)和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度都是衡量改率高，裂隙面成蠟狀光滑，具有典型膨脹土的特性。經(jīng)性膨脹土承載能力的指標(biāo)，因此在本文中，就選取這兩檢測(cè)膨脹土粘粒含量為42．2％，自由膨脹量為86％，個(gè)值作為衡量改性膨脹土強(qiáng)度的指標(biāo)J。在室內(nèi)對(duì)參考《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD30—2004)中對(duì)膨脹加石灰改性膨脹土系統(tǒng)進(jìn)行了不同含水率、石灰摻量、收稿日期：2009一l2—28作者簡(jiǎn)介：王明甫，男，碩士研究生，主要從事特殊土方面的研究。E—mail：wangmingfu40@163．

6、con72人民長(zhǎng)江干密度、齡期下的承載比試驗(yàn)和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，值對(duì)應(yīng)的含水率右側(cè)，其隨含水率增加減弱得慢。因以研究不同含水率、石灰摻量、干密度、齡期對(duì)CBR值此，在控制路基壓實(shí)土樣的含水率時(shí)，可以采用高于最和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的影響。優(yōu)含水率2％～3％的含水率。同時(shí)可以看出，在相同表1改性膨脹土的物理指標(biāo)含水率的條件下，隨著石灰摻量的增加，CBR值和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度值也隨之增加。石灰摻量為6％時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果和石灰摻量為8％的比較接近?？梢?jiàn)當(dāng)石灰摻量超過(guò)6％時(shí)，含水率對(duì)強(qiáng)度值的影響較小，改性土的水穩(wěn)定性較好。石灰不同粒徑組成摻量>0．074mm0．074～0．005mm0．0050．002mm

7、<0．002mm0(素土)2．938．527．361．247．9657＼亙}g∞u68．769，889．376．9加∞∞∞蚰∞圖1石灰摻量和CBR值的關(guān)系2試驗(yàn)結(jié)果分析2．1石灰摻量對(duì)改性膨脹土強(qiáng)度影響研究表明，素土的CBR值一般在2％左右，改性后CBR值隨石灰摻量的增加而迅速提高』。圖1、2潮給出了不同石灰摻量對(duì)CBR值和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度影幕響的試驗(yàn)結(jié)果。從圖中可以看出，隨著石灰摻量的增加，CBR值和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度值隨之增加。其中，