石灰改性膨胀土强度的室内试验研究.pdf

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1、第41卷第6期人民长江Vo1．41，No．62010年3月YangtzeRiverMar．．2010文章编号：1001—4179(2010)06—0071—03石灰改性膨胀土强度的室内试验研究王明甫，程钰2(1．西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西杨凌712100；2．中国科学院武汉岩土力学研究所，湖北武汉430071)摘要：研究了不同含水率、石灰掺量、干密度、龄期对改性中膨胀土承载力(CBR)值和无侧限抗压强度值的影响。结果表明：不同条件对CBR值和无侧限抗压强度值的影响基本相同；CBR值和无侧限抗压强度值随着石灰掺量、干密度、龄期的增加而增加；最佳石灰掺量为6％；最佳龄期控制在1

2、4d；现场干密度控制在最大干密度；压实含水率按高于最优含水率的2％～3％来控制。关键词：石灰改性；承载比(CBR)；无侧限抗压强度；膨胀土中图法分类号：TU41文献标志码：A由于我国膨胀土分布较为广泛，20多个省份都有土的划分，属于中膨胀土。试验所用的生石灰经过化膨胀土的分布，因此在膨胀土分布地区用膨胀土填筑学分析，其CaO含量为68．74％，MgO含量为3．04路基有着经济方便的自身条件。膨胀土是以粘土矿物％，属于优等品，满足相关规程对石灰做改性原材料的为主要成份、颗粒高分散、对环境的湿热变化敏感的高要求。塑性粘土，同时也是一种遇水膨胀软化、失水收缩干裂1．2试验方法的特殊土。正是因为

3、膨胀土的这些特性，导致它的工本文中所有涉及的试验均按照《公路土工试验规程性质较差，当其作为路基填料时对工程的危害很大，程》(JTJ051—93)和《公路路基施工技术规范》如果直接用作填料，势必会造成较大的经济损失，因此(JTJ033—95)中规定的要求进行。本次试验进行了必须对膨胀土进行改良处理之后，方可合理利用2％，4％，6％，8％四种不同石灰掺量的膨胀土室内试目前，针对膨胀土改良普遍采用的方法有化学改验。膨胀土样过5mm筛，调到最佳含水率，拌均匀后性，如掺石灰、水泥、粉煤灰、氧化钠、氯化钙等能降低密封放置24h，再分别加入2％，4％，6％，8％的掺灰土体膨胀性的材料，使其土性发生改变

4、来满足工程要试样过5mm筛，调到最佳含水率，拌均匀后密封放置求，其中掺石灰处理膨胀土是普遍和有效的方法。本24h。击实试验按照《公路路基设计规范》中膨胀土路文的研究是在室内系统地进行承载比试验和无侧限抗基填筑的要求，采用重型击实试验，采用干法制备试压强度试验，从试验角度研究不同条件对改性膨胀土样，制备5个不同含水率的试样，相邻两个含水率的差强度的影响。值宜为2％，分3层击实(3层分别击实30，50，98次)，1试样和试验方法通过击实试验确定改性膨胀土的最大干密度和最优含水率，同时，相应地做了改性膨胀土的界限含水率试1．1试样验、自由膨胀率试验(见表1)。另外还进行了改性膨试验所用土样取自

5、南宁市郊外某草场坡地地表以胀土的颗粒分析试验(见表2)。下1．5～1．8Ftl，早灰白色，可塑，粘性较强，天然含水承载比(CBR值)和无侧限抗压强度都是衡量改率高，裂隙面成蜡状光滑，具有典型膨胀土的特性。经性膨胀土承载能力的指标，因此在本文中，就选取这两检测膨胀土粘粒含量为42．2％，自由膨胀量为86％，个值作为衡量改性膨胀土强度的指标J。在室内对参考《公路路基设计规范》(JTGD30—2004)中对膨胀加石灰改性膨胀土系统进行了不同含水率、石灰掺量、收稿日期：2009一l2—28作者简介：王明甫，男，硕士研究生，主要从事特殊土方面的研究。E—mail：wangmingfu40@163．

6、con72人民长江干密度、龄期下的承载比试验和无侧限抗压强度试验，值对应的含水率右侧，其随含水率增加减弱得慢。因以研究不同含水率、石灰掺量、干密度、龄期对CBR值此，在控制路基压实土样的含水率时，可以采用高于最和无侧限抗压强度的影响。优含水率2％～3％的含水率。同时可以看出，在相同表1改性膨胀土的物理指标含水率的条件下，随着石灰掺量的增加，CBR值和无侧限抗压强度值也随之增加。石灰掺量为6％时的试验结果和石灰掺量为8％的比较接近。可见当石灰掺量超过6％时，含水率对强度值的影响较小，改性土的水稳定性较好。石灰不同粒径组成掺量>0．074mm0．074～0．005mm0．0050．002mm

7、<0．002mm0(素土)2．938．527．361．247．9657＼亘}g∞u68．769，889．376．9加∞∞∞蚰∞图1石灰掺量和CBR值的关系2试验结果分析2．1石灰掺量对改性膨胀土强度影响研究表明，素土的CBR值一般在2％左右，改性后CBR值随石灰掺量的增加而迅速提高』。图1、2潮给出了不同石灰掺量对CBR值和无侧限抗压强度影幕响的试验结果。从图中可以看出，随着石灰掺量的增加，CBR值和无侧限抗压强度值随之增加。其中，