石灰和水泥改良湿陷性黄土路用性能试验研究

为解决定西至临洮高速公路黄土湿陷性的问题,文章以石灰和水泥作为改良剂,对改良后湿陷性黄土进行击实试验、膨胀量试验和CBR试验.结果表明:当改良剂掺量为4％～7％时,随着改良剂掺量增大,改良土的最大干密度、最优含水率和CBR值呈增长趋势,改良土的膨胀量呈减小趋势;从改良土的膨胀量效果评价,水泥改良剂最优,石灰改良剂最差;综合考虑,改良剂的掺量不宜大于6％.     

不同改良材料对膨胀土工程性能影响的对比试验

以石灰、水泥、粉煤灰、风化砂四种材料改良同一种膨胀土,掺入不同的比例后,进行室内试验研究。试验表明:四种材料的掺入均能改善膨胀土的抗剪强度,其中掺水泥能大幅度提高膨胀土的黏聚力和内摩擦角;其次,掺石灰也能显著提高膨胀土的抗剪强度指标;掺入风化砂和粉煤灰后,膨胀土的黏聚力会有所下降,内摩擦角会随着掺量的增加,先逐渐增大后缓慢降低。掺入这四种材料均能有效改善膨胀土的膨胀特性,从对有荷膨胀率的影响效果来看,掺石灰对抑制膨胀效果最好,其次是水泥,而后是粉煤灰和风化砂。     

不同改良材料对膨胀土工程性能影响的对比试验

以石灰、水泥、粉煤灰、风化砂四种材料改良同一种膨胀土,掺入不同的比例后,进行室内试验研究。试验表明:四种材料的掺入均能改善膨胀土的抗剪强度,其中掺水泥能大幅度提高膨胀土的黏聚力和内摩擦角;其次,掺石灰也能显著提高膨胀土的抗剪强度指标;掺入风化砂和粉煤灰后,膨胀土的黏聚力会有所下降,内摩擦角会随着掺量的增加,先逐渐增大后缓慢降低。掺入这四种材料均能有效改善膨胀土的膨胀特性,从对有荷膨胀率的影响效果来看,掺石灰对抑制膨胀效果最好,其次是水泥,而后是粉煤灰和风化砂。     

水泥+粉煤灰改良膨胀土路基动态力学特性试验研究

采用室内试验方法,在水泥+粉煤灰改良膨胀土基础上,掺入不同量的玄武岩纤维或天然砂对其进行进一步的改良,重点研究改良膨胀土在冲击荷载作用下的动态力学特性。研究结果表明:冲击荷载作用下,改良膨胀土应力—应变曲线分为弹性变形、塑性屈服硬化以及破坏变形三个阶段;当玄武岩纤维掺量为0.6%或者天然砂掺量为8%时,改良膨胀土的动态力学性能最佳;掺入玄武岩纤维的改良膨胀土,其冲击破碎分形维数随掺量的增大而呈线性减小,掺入天然砂的改良膨胀土,其冲击破碎分形维数随掺量的增大而逐渐增大;玄武岩纤维对水泥+粉煤灰膨胀土路基动态特性的改良效果要略优于天然砂的改良效果。     

石灰土强度与最优施工含水率关系研究

为了研究石灰改良膨胀土得最优施工含水率与石灰土相关强度的关系,文中以某边坡膨胀土为研究对象,进行了直剪试验、CBR及无侧限抗压强度等相关强度的试验研究,研究了最优施工含水率、掺灰率与膨胀土强度的关系,试验结果表明石灰土的直剪、CBR值及无侧限抗压强度曲线与施工含水率的关系曲线类似于击实曲线,且最优施工含水率随着掺灰率的增大而线性增大,强度与掺灰率的关系曲线与击实曲线类似,存在最优掺灰率,这些结果的得出对现行石灰土路基施工控制参数的确定方法改进具有一定的指导作用。     

复合方法改良膨胀土无侧限抗压强度试验研究

本文以改良膨胀土标准养护7 d的无侧限抗压强度为研究对象,分别在膨胀土中掺入水泥、石灰、粉煤灰、风化砂来进行单一方法改良,测试其无侧限抗压强度;在膨胀土中分别掺入水泥和风化砂、石灰和风化砂、粉煤灰和风化砂来进行复合方法改良,进行无侧限抗压强度试验。试验结果表明,在膨胀土中分别单一掺入水泥、石灰、粉煤灰、风化砂均能有效提高改良膨胀土的无侧限抗压强度,而且石灰、粉煤灰、风化砂的掺入量均有一个最佳值,使改良膨胀土的无侧限抗压强度达到最大值,从提高膨胀土无侧限抗压强度的角度来讲,单一方法改良的效果由好到差依次是水泥、石灰、风化砂、粉煤灰。而在膨胀土中分别掺入水泥和风化砂、石灰和风化砂、粉煤灰和风化砂来进行复合方法改良,无侧限抗压强度值均有了大幅度的提升,从提高无侧限抗压强度的角度来看,水泥和风化砂复合改良的效果要优于石灰和风化砂复合改良的效果,粉煤灰和风化砂复合改良的效果最差。通过复合改良方法与单一改良方法对比,可以发现,在相同条件下,复合改良方法的无侧限抗压强度值要比单一改良方法大得多,复合改良方法要大大优于单一改良方法。     

细粒式钢渣改良黄土路基研究

为实现钢渣的全粒度应用及提高利用率,小于等于3mm的细粒式钢渣可作为黄土路基稳定材料使用。设计对照组水泥稳定黄土和石灰稳定黄土,并通过无侧限抗压强度和CBR承载比评价,以确定细粒式钢渣稳定黄土的可行性和最佳掺量。结果表明,随着钢渣掺量增加,钢渣稳定黄土的最大干密度增大,最佳含水率减小。石灰稳定黄土最佳含水率最大,钢渣稳定黄土最小。钢渣稳定黄土的无侧限抗压强度随钢渣掺量增加而增大,10%钢渣掺量的无侧限抗压强度大于3%水泥稳定黄土和6%石灰稳定黄土。水泥稳定黄土CBR承载比远大于钢渣稳定黄土和石灰稳定黄土,且黄土膨胀量最小,最大仅为0.14%,钢渣稳定黄土膨胀性最大,且随钢渣掺量的增大而增大,最大为1.2%。10%钢渣稳定黄土CBR大于6%石灰稳定黄土,10%钢渣膨胀量小于6%石灰稳定黄土,大于7%石灰稳定黄土。10%钢渣掺量可替代6%石灰掺量稳定黄土路基,综合分析选择10%作为最佳细粒径钢渣稳定黄土掺量。     

CBR确定平顶山膨胀土用作下路堤填料研究

外围石灰改良包边,中芯膨胀土填筑形成的包边方案可解决平顶山地区道路建设过程中的膨胀土难题。为了检验材料强度与寻找合适的石灰掺量,对素土开展击实试验,发现在最佳含水率12%附近得到最大干密度与无侧限抗压强度。按照0、2%、4%、6%的石灰掺量制作试件,进行干法不浸水CBR实验,发现4%掺量下材料CBR数值最大为44%,素土CBR数值最小为31%,对0和4%掺量试件进行常规浸水CBR实验,数值分别为2.6%、3.7%;研究表明四周4%石灰掺量改良包边,中芯直接填筑素土,满足当地高等级道路下路堤填筑时的CBR要求,为实际工程提供参考。     

铁尾矿砂改良膨胀土基本工程性质试验研究

研究利用工业废料铁尾矿砂作为添加剂改良膨胀土的可行性与改良效果。通过室内试验,对尾矿砂改良土的基本物理性质指标、膨胀性指标、强度指标以及微观结构进行了研究。试验结果表明,随着掺砂率的增大,试验土样的界限含水率及塑性指数都减小;自由膨胀率、有荷膨胀率和膨胀力等膨胀特性指标随掺砂率的增大均降低。无侧限抗压强度和黏聚力随着掺砂率的增加先增大后减小,在掺砂率为30%时达到最大;内摩擦角随着掺砂率增大而增大。通过观察SEM试验结果,发现在掺砂率为30%时,改良土结构处于最稳定状态,说明掺铁尾矿砂改良膨胀土具有显著效果,为膨胀土改良提供了一种新方法。综合考虑各项指标,认为铁尾矿砂改良膨胀土的最佳掺入比应为30%。     

初始干密度及掺砂比对膨胀土抗剪强度指标影响

研究了风化砂改良膨胀土对抗剪强度及其指标的影响。通过改变风化砂的掺量,研究了风化砂对膨胀土物理性质的影响。试验表明,随着掺砂比例的增加,最佳含水率逐渐下降,渗透系数逐渐增大,说明风化砂能有效降低膨胀土的塑性指数,增大膨胀土的透水性能,使之更适合用作公路路基填料。通过研究风化砂掺入比例及初始干密度对膨胀土抗剪强度指标c、φ值及抗剪强度的影响,可以得出:在掺砂比例一定时,改良膨胀土的粘聚力随着初始干密度的增大而增大,内摩擦角随着初始干密度的增大先增大后减小再增大,抗剪强度值总体逐渐增大;在初始干密度一定时,改良膨胀土的粘聚力随着掺砂比例的增大而减小,内摩擦角随着掺砂比例的增大先增大后减小,抗剪强度总体变化趋势减小。当初始干密度为2.0 g/cm³,掺砂比例为30%时,抗剪强度达到最大值。     

改良膨胀土的干湿循环特性试验研究

干湿循环作用对改良膨胀土的工程性质存在重要的影响,而目前这方面的研究成果很少。以掺石灰和粉煤灰改良的典型合肥膨胀土为研究对象,通过系统的室内试验,研究在干湿循环作用下,改良膨胀土的膨胀性、界限含水量、颗粒分布以及无侧限抗压强度等方面的变化规律,深入探讨干湿循环作用对改良膨胀土工程性质的影响。结果表明,改良膨胀土的膨胀量、液限、塑性指数、黏粒含量随干湿循环次数的增加而增大,而塑限、粉粒含量以及无侧限抗压强度则随干湿循环次数的增加而减小。     

石灰粉煤灰稳定黄土的无侧限抗压强度研究

以石灰粉煤灰稳定黄土为对象,通过标准击实试验、无侧限抗压强度试验,研究养护龄期和石灰粉煤灰掺量对稳定黄土最佳含水率、最大干密度及无侧限抗压强度的影响。结果表明,随石灰粉煤灰掺量的增加,稳定黄土最佳含水率增大,最大干密度减小;石灰粉煤灰掺量一定时,随粉煤灰掺量的增加,最大干密度增大,最佳含水率减小;无侧限抗压强度随养护龄期的增长、石灰粉煤灰掺量的增加而增大。通过对试验数据的拟合回归,建立了稳定黄土无侧限抗压强度与孔隙率、粉煤灰与石灰的比值（F/L）及石灰粉煤灰总体积掺量的关系。     

生物酶改性膨胀土室内三轴试验研究

采用室内三轴试验,研究了生物酶、石灰、水泥改良膨胀土的应力-应变曲线及强度特性,探讨了生物酶、石灰、水泥含量对改良膨胀土强度影响的变化规律。试验结果表明:1)改良膨胀土的偏应力随轴向应变的增加而增加,掺生物酶改性膨胀土的试验曲线表现为硬化型,掺石灰、水泥改性膨胀土试验曲线表现为软化型;2)掺生物酶、石灰、水泥能提高膨胀土体承受偏应力的强度,相同围压下,掺1∶300(酶与水的质量比)生物酶试样承受的偏应力最大,掺7%的石灰次之,最后为掺9%的水泥;3)通过比较分析强度提高系数R可知,掺1∶300(酶与水的质量比)生物酶对提高膨胀土抗剪强度效果最佳。以上研究结果为娄益高速处置膨胀土路基提供量化资料,同时也为其他膨胀土工程提供参考。     

张双一级公路膨胀土掺灰试验研究

通过对膨胀土的石灰改良试验研究,对比分析了膨胀土改良后粘粒含量、含水量、CBR等与不同掺灰率之间的关系,确定了膨胀土的最佳掺灰率,试验结果可供相关工程参考。     

不同胶凝材料掺合下的回填粉土的试验研究

针对河南省南阳市某回填工程项目中的粉土,通过击实试验,室内三轴试验对不同胶凝材料掺合下改良粉土的击实特性与强度特性进行研究。击实试验结果表明:胶凝材料的掺加能增大粉土的最优含水率。水泥改良粉土的最大干密度随着水泥的掺加不断增加,石灰改良粉土与二灰(石灰+粉煤灰)改良粉土的最大干密度随着胶凝材料含量增加不断减少。三轴试验结果表明:水泥对提高粉土的粘聚力的效果最好,二灰效果次之,石灰最差。掺加适量的胶凝材料对提高粉土的内摩擦角有较大作用。试验结果为改良回填粉土的选择提供参考。     

碎石改良膨胀土膨胀特性实验研究

掺碎石改良膨胀土在实际工程中已有应用,但常规固结仪尺寸有限,少有定量的研究。本文采用自制大型固结仪对碎石改良膨胀土进行实验研究,研究不同初始含水率和不同碎石掺量下,膨胀土的无荷膨胀率和膨胀力的变化。实验结果表明:初始含水率与碎石掺量都对改良膨胀土的效果有明显影响;碎石掺量一定的情况下,最优含水率时改良膨胀土的膨胀力、无荷膨胀率最小;初始含水率一定的情况下,随掺入碎石量的增加,膨胀力、无荷膨胀率逐渐减小,当碎石掺量超过25%时,膨胀力与膨胀率下降趋势减弱。中等强度膨胀土建议在最优含水率条件下掺碎石25%以达到较好优改良效果。     

生石灰改良膨胀土路基的应用效果探讨

为研究固化剂改良膨胀土在铁路路基中的应用成效,以应用最为广泛的固化剂——石灰为代表,结合实际铁路路基工程的施工质量要求,设计了生石灰改良膨胀土的击实试验、加州承载比试验及胀缩性试验。试验结果表明:在含水率增至最优含水率前,干密度相应增加,而后含水率继续增加,干密度减小,总体上二者的变化关系曲线呈抛物线形;在不同击实条件下,贯入量均随单位压力的增加而增加,且贯入量呈加速度增加的趋势,三组试样的承载比(RCB值)均满足相应规范要求;试样膨胀率均低于4%,且随着击实次数的增加,干密度在随之增大的同时,试样吸水膨胀的程度也呈线性增长趋势。     

膨胀土路基石灰改良试验研究

膨胀土是一种特殊性质的土,不同的掺灰率对膨胀土性质的改变也不同。文章对膨胀土进行掺石灰试验研究,探讨掺石灰对膨胀土的胀缩性与强度的影响规律,对比分析了膨胀土改良后的最佳含水量、最大干密度、无侧限抗压强度、CBR等指标与不同掺灰率之间的关系,确定了膨胀土的最佳掺灰率,试验结果对同类工程具有参考意义。     

MgO对水泥-粉煤灰胶凝材料膨胀及微观性能的影响

采用中热硅酸盐水泥、粉煤灰、氧化镁膨胀剂制备水泥-粉煤灰微膨胀胶凝材料，研究MgO膨胀剂对浆体初始流动度、膨胀效能、孔结构和微观结构的影响。结果表明：浆体初始流动度随膨胀剂掺量增加而减小；在相同养护龄期下，膨胀率随膨胀剂掺量增加而增大；在相同掺量下，膨胀率随着养护龄期的延长而增大；加入粉煤灰后会抑制MgO膨胀剂的微膨胀性能。MgO膨胀剂掺量为7%时，孔径及孔隙率最小，且随着MgO水化的进行，孔隙中的Mg(OH)2数量不断增多，结构更加致密。     

石灰改良膨胀土高铁路堤离心模型对比试验研究

为研究石灰对膨胀土高铁路堤的改良效果,以膨胀土和石灰改良膨胀土为原材料,设计两组路堤模型,对其开展3次干湿循环条件下坡体响应离心模型试验研究,重点分析二者作为高铁路堤填料的工程特性差异。结果表明:随深度增加,路堤受大气影响减弱,改良土路堤的大气影响深度为20 cm,较之未改良土路堤深度小,石灰改良膨胀土可以作为高铁路堤填料;膨胀土和未改良土路堤浅部饱和含水率均在40%左右,其深部含水率都小于40%,但未改良土路堤中含水率变化较改良土路堤更为敏感;干湿循环条件下,5%的石灰掺入量可以有效抑制膨胀土变形,较好地遏制其膨胀潜势、渗透性、导热性、透水性等特性参数。