基于細觀結(jié)構的SPP類液態(tài)穩(wěn)定劑加固土機理及試驗研究.pdf

1、土的結(jié)構是決定土的工程性質(zhì),特別是變形及強度的基本內(nèi)在因素,可以通過利用土的結(jié)構尤其是細觀結(jié)構并對其進行重構改變其力學性質(zhì),以達到加固的目的.近年來,在公路、水利等進行填土工程時運用較多的穩(wěn)定固化劑處理土質(zhì)進行加固的方法,通過化學處理的手段,或與土中水發(fā)生化學反應,產(chǎn)生膠結(jié)物質(zhì),或通過改變土粘粒雙電層,增強土顆粒間的粘結(jié)力(實際上是表面力),同時通過物理的方法(壓實,擠密),對土的細觀結(jié)構進行重構,增強土顆粒間的連結(jié),在宏觀上表現(xiàn)為土強

2、度和變形性質(zhì)的改善,從而使原來不符合使用條件或不良的土質(zhì)能滿足要求應用于工程上.土體的細觀結(jié)構是指土顆粒或顆粒聚合體之間的相對位置、排列特征、接觸狀態(tài)、粒間連結(jié)、膠結(jié)物及膠結(jié)狀態(tài)、粒間孔隙大小與形狀.細觀結(jié)構研究的對象是顆?；蝾w粒聚合體間所發(fā)生的作用、結(jié)果及內(nèi)在的原因.本文通過探索性的研究SPP(SulphonatedPetroleum Products,石油磺化制品)類液體穩(wěn)定劑對土質(zhì)的加固機理,探討從通過充分利用土的原有成分而在土細

3、觀結(jié)構平臺上對土質(zhì)進行加固的途徑.進行了陽離子交換量測試、X-射線衍射試驗及掃描電鏡試驗以觀察研究SPP類液體穩(wěn)定劑的對土的表面化學、電化學性質(zhì)及土在(微)細觀結(jié)構的改造作用及效果.以上試驗結(jié)果顯示穩(wěn)定劑通過高效的離子交換,減薄粘土顆粒雙電層厚度,增強了粒間連結(jié),作用后土顆?；蝾w粒聚合體相對位置靠近,排列更緊湊,且由于微觀結(jié)構層次-晶格變異在穩(wěn)定劑作用所起的貢獻率僅為30％左右,證明細觀結(jié)構是液體穩(wěn)定劑加固土作用發(fā)生、發(fā)展的"平臺"及主

4、要場所.為考察液體穩(wěn)定劑對土細觀結(jié)構進行改造的宏觀效果,選取了一種SPP類穩(wěn)定劑及四種廣西較為常見的土類(粘土、膨脹土、高液限粘土和粉質(zhì)粘土),考慮穩(wěn)定劑摻入量和時間因素,進行了大量的室內(nèi)試驗,對穩(wěn)定土的各項工程性質(zhì)進行測試和分析比較,發(fā)現(xiàn)經(jīng)穩(wěn)定劑處理后土的工程性能均有不同程度的改善,在一定的含水量和干密度、及養(yǎng)護條件下,改善的程度與土性和穩(wěn)定劑用量有關,與時間的關系尚不太明確,對兩類特殊土(膨脹土和高液限粘土)的脹縮性質(zhì)也有一定的改良