工业碱渣改性膨胀土室内试验研究
发布时间：2020-12-11 18:44
为验证工业碱渣改良云南蒙自地区典型膨胀土的效果,通过对比试验探讨不同掺料比的水泥、工业碱渣、水泥+工业碱渣膨胀土的基本特性。结果表明:工业碱渣使素膨胀土的自由膨胀率从71%降至18%,且工业碱渣改性土最小膨胀率仅为水泥改性土的3/4;工业碱渣、水泥、水泥+工业碱渣均可改善膨胀土的颗粒级配,工业碱渣在掺料比30%时效果最明显;工业碱渣掺比40%时,素膨胀土塑限从23%增加到37%,液限从64%降低到42%,塑性指数从41.6降低到5.3;随着工业碱渣掺料比增加,最大干密度逐渐减小,最优含水率先减小后增大,掺比为30%时,最大干密度和最优含水率达到最优。
【文章来源】：河南理工大学学报(自然科学版). 2020年05期 第154-160页 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
不同掺料比改性膨胀土自由膨胀率曲线
膨胀土的颗粒级配是不同地区膨胀土工程性质呈现差异的主要原因之一。采用四分法对角取土样,加入掺料后对16组土样密封24 h,最后将其风干烘烤。通过筛分法对16组土样进行颗粒级配试验,结果如图2所示。从图2可以看出,素膨胀土的颗粒曲线变化趋势与不同掺比的水泥、工业碱渣、水泥+工业碱渣颗粒曲线相似。颗粒粒径在10～100 mm时,随着掺料比的增加,各粒径所占质量分数变化较小;粒径为0.1～10 mm时,3种掺料的不同掺比对素膨胀土的粒径影响较大,不同粒径颗粒质量分数随着掺料比的增加而变大,其中水泥和水泥+工业碱渣的颗粒大小曲线基本相同,而工业碱渣对该区间的改良明显优于水泥和水泥+工业碱渣。掺料比6%,8%和10%的水泥改良膨胀土颗粒级配曲线基本重合,说明素膨胀土对超过6%后的掺料比敏感度下降,同样水泥+工业碱渣的最佳掺料比为6%+30%,工业碱渣提升素膨胀土颗粒粒径的最佳掺料比为30%。
测定土体的液塑限对了解、掌握土体性状至关重要,通过液塑限联合测定法测定云南蒙自膨胀土素土以及众多改良土的液限和塑限,试验结果如图3所示。由图3可见,水泥改性土的液限和塑性指数随着水泥掺料比的增加缓慢减小,掺料比2%～4%时,下降幅度最大。水泥+工业碱渣改性土的液限和塑性指数曲线的变化趋势相似,整体上随着掺料的增加逐渐减小,掺料等级为0～1(0～2%+10%)时,素膨胀土对水泥+工业碱渣较为敏感;掺料比为4(8%+40%)时,塑限达到最大值,塑性指数达到最小值。工业碱渣改性土的液限和塑性指数曲线随着掺料比的增加先减小后缓慢增加,对0%～10%的掺料比敏感度最大,塑限曲线在掺料比40%时,达到最大值,此时塑性指数曲线达到最小值。3种掺料曲线整体变化趋势相似。
【参考文献】：
期刊论文
[1]南水北调渠坡膨胀土胀缩特性及变形模型研究[J]. 刘祖强,罗红明,郑敏,施云江. 岩土力学. 2019(S1)
[2]干湿循环路径下弱膨胀土峰值及残余强度演化研究[J]. 谢辉辉,许振浩,刘清秉,胡桂阳. 岩土力学. 2019(S1)
[3]液限对南阳原状膨胀土抗剪强度影响的研究[J]. 董文萍,戴福初,黄志全,雷家华. 河南理工大学学报(自然科学版). 2019(04)
[4]石灰改良膨胀土的工程特性试验研究[J]. 符策岭,曾召田,莫红艳,黄昱华. 广西大学学报(自然科学版). 2019(02)
[5]水泥改性膨胀土强度与变形特性试验研究[J]. 徐海波,宋新江,王佩,徐良. 南水北调与水利科技. 2019(04)
[6]生物酶改良膨胀土的修正殷宗泽模型[J]. 陈永青,文畅平,方炫强. 岩土力学. 2019(09)
[7]风化砂改良膨胀土的动力特性研究[J]. 庄心善,王俊翔,王康,李凯,胡智. 岩土力学. 2018(S2)
[8]煤矸石改良膨胀土特性及其最佳掺量条件下的孔隙结构表征[J]. 张雁,殷潇潇,刘通. 农业工程学报. 2018(22)
[9]碎石改良膨胀土膨胀特性实验研究[J]. 董柏林,黄华慧,裴沛雯,许英姿. 地下空间与工程学报. 2018(05)
[10]基于核磁共振和扫描电镜的蒙内铁路膨胀土改良细观结构研究[J]. 安爱军,廖靖云. 岩土工程学报. 2018(S2)
本文编号：2911036
【文章来源】：河南理工大学学报(自然科学版). 2020年05期 第154-160页 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
不同掺料比改性膨胀土自由膨胀率曲线
膨胀土的颗粒级配是不同地区膨胀土工程性质呈现差异的主要原因之一。采用四分法对角取土样,加入掺料后对16组土样密封24 h,最后将其风干烘烤。通过筛分法对16组土样进行颗粒级配试验,结果如图2所示。从图2可以看出,素膨胀土的颗粒曲线变化趋势与不同掺比的水泥、工业碱渣、水泥+工业碱渣颗粒曲线相似。颗粒粒径在10～100 mm时,随着掺料比的增加,各粒径所占质量分数变化较小;粒径为0.1～10 mm时,3种掺料的不同掺比对素膨胀土的粒径影响较大,不同粒径颗粒质量分数随着掺料比的增加而变大,其中水泥和水泥+工业碱渣的颗粒大小曲线基本相同,而工业碱渣对该区间的改良明显优于水泥和水泥+工业碱渣。掺料比6%,8%和10%的水泥改良膨胀土颗粒级配曲线基本重合,说明素膨胀土对超过6%后的掺料比敏感度下降,同样水泥+工业碱渣的最佳掺料比为6%+30%,工业碱渣提升素膨胀土颗粒粒径的最佳掺料比为30%。
测定土体的液塑限对了解、掌握土体性状至关重要,通过液塑限联合测定法测定云南蒙自膨胀土素土以及众多改良土的液限和塑限,试验结果如图3所示。由图3可见,水泥改性土的液限和塑性指数随着水泥掺料比的增加缓慢减小,掺料比2%～4%时,下降幅度最大。水泥+工业碱渣改性土的液限和塑性指数曲线的变化趋势相似,整体上随着掺料的增加逐渐减小,掺料等级为0～1(0～2%+10%)时,素膨胀土对水泥+工业碱渣较为敏感;掺料比为4(8%+40%)时,塑限达到最大值,塑性指数达到最小值。工业碱渣改性土的液限和塑性指数曲线随着掺料比的增加先减小后缓慢增加,对0%～10%的掺料比敏感度最大,塑限曲线在掺料比40%时,达到最大值,此时塑性指数曲线达到最小值。3种掺料曲线整体变化趋势相似。
【参考文献】：
期刊论文
[1]南水北调渠坡膨胀土胀缩特性及变形模型研究[J]. 刘祖强,罗红明,郑敏,施云江. 岩土力学. 2019(S1)
[2]干湿循环路径下弱膨胀土峰值及残余强度演化研究[J]. 谢辉辉,许振浩,刘清秉,胡桂阳. 岩土力学. 2019(S1)
[3]液限对南阳原状膨胀土抗剪强度影响的研究[J]. 董文萍,戴福初,黄志全,雷家华. 河南理工大学学报(自然科学版). 2019(04)
[4]石灰改良膨胀土的工程特性试验研究[J]. 符策岭,曾召田,莫红艳,黄昱华. 广西大学学报(自然科学版). 2019(02)
[5]水泥改性膨胀土强度与变形特性试验研究[J]. 徐海波,宋新江,王佩,徐良. 南水北调与水利科技. 2019(04)
[6]生物酶改良膨胀土的修正殷宗泽模型[J]. 陈永青,文畅平,方炫强. 岩土力学. 2019(09)
[7]风化砂改良膨胀土的动力特性研究[J]. 庄心善,王俊翔,王康,李凯,胡智. 岩土力学. 2018(S2)
[8]煤矸石改良膨胀土特性及其最佳掺量条件下的孔隙结构表征[J]. 张雁,殷潇潇,刘通. 农业工程学报. 2018(22)
[9]碎石改良膨胀土膨胀特性实验研究[J]. 董柏林,黄华慧,裴沛雯,许英姿. 地下空间与工程学报. 2018(05)
[10]基于核磁共振和扫描电镜的蒙内铁路膨胀土改良细观结构研究[J]. 安爱军,廖靖云. 岩土工程学报. 2018(S2)
本文编号：2911036
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