水泥改性強膨脹土的試驗及改性機理研究.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，這種危害往往造成巨大的經(jīng)濟損失。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行改良，以達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)的強膨脹土，在較長的養(yǎng)護齡期內(nèi)，進行了水泥改性的試

2、驗研究。水泥改性土為風(fēng)干并過0.5mm篩的天然強膨脹土拌其干質(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制成內(nèi)徑為61.8mm高度為20mm的環(huán)刀擊實樣，并在一定的溫度和濕度條件下進行養(yǎng)護;在一定齡期的養(yǎng)護后將環(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)土工試驗規(guī)程[SL237-1999]的標準，主要針對強膨脹土原狀土和水泥改良后不同養(yǎng)護齡期（一般為養(yǎng)護后0小時，1小時，4小時，1天

3、，7天，28天，90天，180天）的水泥改性土進行了大量的室內(nèi)試驗。試驗內(nèi)容和結(jié)論主要包括以下幾方面:
　　(1)通過顆分試驗、界限含水率試驗、自由膨脹率試驗和一維無荷膨脹試驗，得到了強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膨脹土逐漸變?yōu)榉桥蛎浲粒C明了水泥改良強膨脹土的有效性;通過無側(cè)限抗壓強度

4、試驗和三軸壓縮試驗，得到了強膨脹土改性前和水泥改性后隨養(yǎng)護齡期變化的強度指標（無側(cè)限抗壓強度，摩擦角和黏聚力）值，試驗結(jié)果表明水泥改良強膨脹土的強度隨養(yǎng)護齡期的增加而增加，且強度的增加主要發(fā)生在改良早期（7天養(yǎng)護齡期內(nèi)）。
　　(2)通過X射線衍射試驗、掃描電鏡試驗及離子含量測定試驗得到了強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)護齡期的變化情況，在對這些變化原因及