膨脹土的化學(xué)改性及其力學(xué)特性的試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著我國(guó)國(guó)家建設(shè)的發(fā)展，國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入加大，各類土木工程大量涌現(xiàn)，而膨脹土對(duì)于各種工民建筑造成的危害也就凸現(xiàn)出來(lái)。目前國(guó)內(nèi)一般采取的膨脹土治理方法有：換添、外加剛性加固體或使用固化劑。前兩種屬于物理方法，后者則屬于化學(xué)方法。物理方法在使用時(shí)耗時(shí)耗力，增加工程成本?；瘜W(xué)方法因其具有良好的性價(jià)比而受到人們廣泛重視?；瘜W(xué)固化法從傳統(tǒng)的石灰、水泥到有機(jī)聚合物固化劑再到現(xiàn)在新興的表面活性劑固化劑經(jīng)過(guò)了漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程。但是表面活性劑固化劑

2、在國(guó)內(nèi)尚處于試驗(yàn)階段，沒(méi)有成形產(chǎn)品。為此，本論文以表面活性劑固化劑為研究對(duì)象，探討了其加固機(jī)理，并通過(guò)試驗(yàn)研究了幾種不同固化劑的加固效果，為以后的研究奠定基礎(chǔ)。 為了驗(yàn)證固化劑的固化效果，選取了兩種分別產(chǎn)自遼寧朝陽(yáng)市和黑山縣的膨脹土。選擇了十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨以及木質(zhì)素磺酸鈉等幾種表面活性劑配成不同配方的固化劑來(lái)進(jìn)行土工試驗(yàn)，測(cè)試穩(wěn)定土的無(wú)荷載膨脹量和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度來(lái)確定適合膨脹土的最佳配方。

3、 經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)單獨(dú)使用表面活性劑可以降低膨脹土10％左右的膨脹量，但是強(qiáng)度方面并無(wú)改善；單獨(dú)使用石灰則可以降低20％的膨脹量，并可以使膨脹土的抗壓強(qiáng)度從2MPa增至8MPa；而表面活性劑與石灰復(fù)配的固化劑在減膨效果上更突出，朝陽(yáng)膨脹土的膨脹量最低降至2.94％，黑山膨脹土的膨脹量降至7.35％。 朝陽(yáng)土的最佳配方為5％樣6(0.5 mol/LAl<'3+>：0.5mol/L,Ca<'2+>：0.33％十二烷基磺酸鈉=

4、1:1:4的溶液)與8％石灰復(fù)配的固化劑，穩(wěn)定后的朝陽(yáng)土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度為8.95MPa，無(wú)荷載膨脹量為2.94％；黑山土的最佳配方為10％樣6(0.5 mol/LAl<'3+>：0.5mol/L,cd<'2+>:0.33％十二烷基磺酸鈉=1:1:4的溶液)與8％石灰復(fù)配的固化劑，穩(wěn)定后的黑山土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度為7.88MPa.，無(wú)荷載膨脹量為7.35％。 文中初步討論了固化劑的固化機(jī)理，并在對(duì)穩(wěn)定土做了X射線衍射及電子顯微鏡試驗(yàn)來(lái)