石灰水泥改良紅黏土試驗研究

盤霞 黃強(qiáng)

摘要：文章在紅黏土中摻入一定比例的石灰、水泥，進(jìn)行室內(nèi)擊實(shí)試驗、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗和自由膨脹比試驗研究。結(jié)果表明：用石灰、水泥改良紅黏土，效果介于石灰和水泥之間;石灰、水泥各自摻量為5%是最佳摻量，此時改良土的最大干密度達(dá)到1.847g/cm₃，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)到0.814MPa;用石灰、水泥改良紅黏土要注意防水，否則會引起改良土膨脹，出現(xiàn)裂縫。

關(guān)鍵詞：改良土;最大干密度;無側(cè)限抗壓強(qiáng)度;自由膨脹比

中圖分類號：U416.03 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.10.002

文章編號：1673-4874（2019）10-0004-03

0引言

紅黏土是碳酸鹽巖類風(fēng)化的產(chǎn)物，具有高含水率、遇水膨脹、失水收縮等特點(diǎn)，在工程上是較差的填料。近年來，國家加大對廣西公路與鐵路的投資建設(shè)，而廣西地區(qū)廣泛分布著紅黏土，這為廣西地區(qū)的交通建設(shè)帶來較大的難題，因此，學(xué)術(shù)工程界積極研究各種方法來改良紅黏土。本文順延傳統(tǒng)上利用三灰土（水泥、石灰和土的混合物）填筑路基的思路，往紅黏土中摻入一定比例的水泥、石灰來分析紅黏土的填筑性能，進(jìn)行了室內(nèi)苗實(shí)試驗、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗和自由膨脹比試驗研究。

1試驗方法

1.1 試驗材料

試驗所用紅黏土來自南寧附近的在建高速公路，天然含水率為18%，塑限為18，液限為58，為高液限黏土。試驗所用水泥為普通硅酸鹽水泥，石灰為消石灰。石灰與水泥的EDTA標(biāo)準(zhǔn)曲線（EDTA法測定），如圖1-2所示。

1.2試驗基本思路

（1）備齊紅黏土、石灰、水泥，在紅黏土中分別摻入1%、2%、4%、5%、7%、8%的石灰和水泥進(jìn)行苗實(shí)試驗、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗、自由膨脹比試驗。

（2）對改良土試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析。通過試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出最佳改良劑及摻入改良劑的配比。

（3）根據(jù)室內(nèi)試驗結(jié)果，為在施工現(xiàn)場進(jìn)行現(xiàn)場試驗提供依據(jù)。

2試驗數(shù)據(jù)分析

2.1擊實(shí)試驗數(shù)據(jù)處理及分析

根據(jù)擊實(shí)試驗數(shù)據(jù)繪制石灰、水泥改良土含水率與干密度曲線圖，可以獲得不同配合比的石灰、水泥改良土的最大干密度和最優(yōu)含水率，具體見表1。根據(jù)表1，結(jié)合石灰改良紅黏土和水泥改良紅黏土數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)石灰水泥改良土的最大干密度比石灰改良土大，但小于水泥改良土，介于石灰改良土和水泥改良土的中間值。

根據(jù)表1繪制摻石灰水泥比與最優(yōu)含水率關(guān)系曲線圖、摻石灰水泥比與最大干密度關(guān)系曲線圖（見圖3-4）。由圖3可知，隨著摻石灰水泥比的增加，最優(yōu)含水率總體呈增大趨勢，其中當(dāng)摻石灰水泥比為0%-1%時，最優(yōu)含水率增加得最快，隨后趨于平緩。這可能是由于石灰水泥的吸水性能引起的。隨著石灰水泥劑量的增加，擊實(shí)所需的水量會增加，所以最優(yōu)含水率也隨之增加。由圖4可以看出，最大干密度隨著最優(yōu)含水率的增加而增加，其中當(dāng)石灰劑量達(dá)到4%后趨于平緩。

2.2 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗數(shù)據(jù)處理及分析

各配合比石灰水泥改良土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度見表2。

根據(jù)表2繪制摻石灰水泥量與無側(cè)限抗壓強(qiáng)度關(guān)系圖（見圖5）。由圖5可以看出，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨著摻石灰水泥比的增加而增大，當(dāng)摻石灰水泥比達(dá)到5%后趨于穩(wěn)定。當(dāng)摻石灰水泥比>5%時，隨著摻石灰水泥比的增加，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度增量很小。因此，當(dāng)摻石灰水泥比>5%時，加大石灰水泥的劑量并不能大幅度增加改良土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。

2.3 自由膨脹比試驗數(shù)據(jù)處理及分析

各配合比石灰水泥改良土的自由膨脹比見表3。

根據(jù)表3繪制摻石灰水泥比與自由膨脹率關(guān)系曲線圖（見圖6）。

由表3和圖6可以看出，隨著石灰水泥劑量的增加，改良土的自由膨脹率增大。由此可見，往紅黏土中添加石灰水泥，會使紅黏土膨脹量增大。

3 結(jié)語

用石灰水泥改良紅黏土，效果介于石灰和水泥之間，當(dāng)石灰水泥劑量達(dá)到4%-5%時，改良土的最大干密度達(dá)到1.847g/cm³，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)到0.814MPa，石灰水泥劑量增加，最大干密度與無側(cè)限抗壓強(qiáng)度增值較小，因此若采用石灰水泥對紅黏土進(jìn)行改良，5%為最佳配比。用石灰水泥改良紅黏土要注意防水，不能讓水滲入改良土內(nèi)，否則會引起改良土膨脹.出現(xiàn)裂縫。9A6913FA-FC8B-4A2A-B846-84731FD4E6E4