冻融条件下二灰搅拌黄土的强度试验研究.pdf

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1、石浩男等：冻融条件下二灰搅拌黄土的强度试验研究117冻融条件下二灰搅拌黄土的强度试验研究石浩男，唐庆尧，岳建平j，杨有海。(1．兰州交通大学土木32程学院．兰州730070；2．河西学院土木32程学院，甘肃张掖734000)【摘要】使用水泥搅拌桩复合地基加固饱和黄土地基时，冻融作用会对加固体强度特性产生影响。通过室内试验研究水泥粉煤灰(简称“二灰”)搅拌饱和黄土在冻融循环条件下的强度特性，以及二灰掺量、养护龄期、养护方式对其强度的影响规律，并与室内水中养护条件下的强度进行对比分析。研究结果表明：水泥粉煤灰搅拌饱和黄土强度随二灰掺量增

2、加而增大、随养护龄期的增长而增大；冻融循环条件下的水泥粉煤灰搅拌饱和黄土的强度低于室内标准水中养护条件下的强度，在28d龄期时，冻融条件下的强度是室内标准水中养护条件下强度的53％一70％，平均值为62％，水泥粉煤灰搅拌饱和黄土在冻融条件下出现强度损失。【关键词】水泥；粉煤灰；饱和黄土；强度；水泥掺量；龄期；冻融【中图分类号】TU444【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2014l1O一01l7一o3黄土是我国广泛分布的特殊土，分布面积约64万km，在季节性冻土地区的水泥搅拌饱和黄土，反复冻融作其中湿陷性黄土约50万km

3、：，约占黄土分布面积的78％。用会改变加固土体的结构性，使得土体的强度降低。因此，中国大部分黄土分布在季节性冻土区；黄土地基经常发生研究冻融循环作用对饱和黄土加固体强度的影响是非常必大量的不均匀沉降、塌陷等病害，其主要原因是黄土地基浸要的。本文通过室内试验研究水泥粉煤灰搅拌饱和黄土水发生较大湿陷变形所致。所以，以往大多研究都集中在(以下简称“二灰饱和黄土”)在不同二灰掺量、养护龄期、养黄土的湿陷性及加固处理方面。黄土地区也有较多饱和黄护方式(标准水中养护、冻融循环)下其强度特性规律。土地基，其饱和度大于85％或位于地下水位面以下，已

4、失去1水泥粉煤灰搅拌饱和黄土试件的制备及试验方法湿陷性，具有较低强度和较高变形，属于松软土地基。(1)试验材料。试验所采用的土样取自兰州到中JII水泥土搅拌法是用于加固软土地基、提高地基承载力、机场水泥土搅拌桩复合地基区域内地面0．5m以下深度范减小变形量和土渗透性的一种地基处理方法。它采用一定围内的扰动土，采用P_O．32．5普通硅酸盐水泥，I级粉煤的搅拌机械将水泥与土强制拌和，水泥在土中发生了水解灰。土样晾晒风干，人工或机器碾碎并过5mm筛。按水泥水化反应、硬凝反应和碳酸化反应，生成不溶于水的胶结与粉煤灰之比为2：1，水灰比为0

5、．55制备水泥搅拌饱和黄物，这些胶结物能使水泥土增加强度”J。水泥搅拌土强度土试件，将水泥、粉煤灰和土样充分拌合均匀，制成水泥粉与水泥掺量、龄期、外掺剂、水泥强度等级、土样含水率、矿煤灰搅拌饱和黄土混合料，试样尺寸为70．7mmx70．7mm×物成分等因素有关。梁仁旺等研究表明，水泥土试块的抗70．7mm的立方体。压强度随水泥掺量增加而增大，．且增大趋势并非线性J。(2)试验方法。本试验目的在于研究冻融循环后水夏琼等研究表明，掺合比、龄期及压实系数均对水泥黄土强泥粉煤灰掺量、养护龄期和养护方式对水泥粉煤灰搅拌饱度产生正相影响，而含水

6、率对水泥黄土强度产生负相影和黄土强度的影响。试验仪器采用WE．100液压式万能试响J。李治平研究表明，软土的含水率对水泥土固化具有验仪来测其无侧限抗压强度。二灰掺量是指水泥粉煤灰重重要意义，存在着较为复杂的关系，含水量和水泥掺量同时量与被加固的饱和黄土的重量之比，本试验采用的二灰掺影响着水泥土的强度，水泥土含水率减少比越大，水泥掺量量分别为12％和18％，养护龄期分别为7和28d。标准水中越大，水泥土强度就愈高J。杨志红等研究表明，夯实水泥养护为室内水中养护(20±1℃左右的水温)冻融循环为土成样后，不论是立即受冻或养护一段时间再受

7、冻，还是遭先养护后冻结，即试模中养护2d、冻结4d、养护ld(7d龄受多次冻融后，再经一段时间标准养护，其无侧限抗压强度期)；试模中养护2d、养护5d、冻结7d、再养护7d、再冻结没有明显的降低，说明夯实水泥土具有较好的抗冻性J。6d、再养护ld(28d龄期)。养护结束后进行无侧限抗压强o●o0●oo●0o●oO●0o●00●00●00●0o●0o●0o●00◆0o●0o●o0●00◆o0●oo●o0●0o●00●o0●oo●oo●o0●o0●0o●oo●oo●0o●00●o0●oo●o0●o0◆0o●0o●oo●oo●00◆o口●

8、oo●o0●0o●00●o[16]UgaiICAmethodofcalculationoftotalfactorofsafetyofslopes一260byelaso—plasticFEM[J]．SoilsandFoundations