工业碱渣改良云南典型膨胀土细观机理研究

发布时间：2020-10-21 03:38

　　 膨胀土是一种以亲水性矿物为基本矿物成分的高塑性特殊土,具有较强的吸水膨胀、失水收缩开裂的特性。正是由于其特殊的工程性质,常常导致修筑在膨胀土地基上的建筑物或构筑物发生破坏。因此,在膨胀土地区进行工程建设,就必须先掌握膨胀土的相关性质并予以改良,使其满足工程建设的要求。本文主要对云南蒙自地区典型膨胀土基本性质与改良进行研究,通过进行物理性质试验、膨胀性试验、SEM扫描电镜、XRD试验,探讨工业碱渣以及其它改良掺料(水泥、石灰、水泥+工业碱渣、石灰+工业碱渣)对云南蒙自典型膨胀土的改良效果以及改良前后膨胀土的微观结构变化情况。论文依托于云南大学建筑与规划学院土工试验室与云南大学现代分析中心进行相关试验,以获得对蒙自膨胀土的最佳改良方案。具体研究内容如下:(1)对云南蒙自膨胀土、改良土进行颗粒级配试验、液塑限试验、击实试验、自由膨胀率试验、膨胀力试验、抗剪强度试验,以获得不同改良掺料在不同掺比情况下对蒙自膨胀土的改良效果,从而对比分析出最佳改良方案。(2)对云南蒙自膨胀土在改良前后进行SEM电镜扫描试验、XRD试验,明确膨胀土的微观结构特征,以及改良后的微观结构变化情况,同时明确蒙自膨胀土改良前后的矿物成分变化。论文研究结果表明:(1)工业碱渣对云南蒙自膨胀土的相关物理特性改良效果明显,当掺比(质量比)为30%时,添加改良材料后的改良膨胀土黏粒质量分数不断下降,粉粒和砂粒质量分数不断提高;塑限增加到36.5%,液限降低到41.8%,塑性指数降低到5.3,远小于10;最大干密度为1.42g/Crcm3,最优含水率为19.43%,均小于蒙自膨胀土最优含水率23.82%和最大干密度1.55g/cm3。(2)工业碱渣对云南蒙自膨胀土的胀缩性抑制效果明显,当掺比(质量比)为30%时,改良土自由膨胀率仅为5%,远低于71%,同样远低于表2-4《膨胀土建筑地区建筑技术规范》给出的膨胀土临界自由膨胀率40%的标准;膨胀力仅为16KPa,远小于242KPa;抗剪强度指标粘聚力c和内摩擦角分别为!120.26KPa、39.64°,远大于蒙自膨胀土重塑土的粘聚力6.98KPa、内摩擦角13.31°。(3)蒙自膨胀土主要为基质状微结构,在电镜下可以明显看出膨胀土呈连续的、无定向分布的黏土基质特征,并且黏土物质呈集聚状集聚体以面与面、面与边、边与边排列。结构联结为凝聚型、过渡型及混合型(凝聚型和同相型)。该基质状微结构较为松散,当掺加工业碱后,在工业碱渣作用下绝大部分基质全部聚集为一个大颗粒,而且该颗粒状较粘聚基质面与面、面与边、边与边结构密实很多,整体强度相对较大。掺加工业碱渣对蒙自膨胀土的改良效果明显,当掺比为30%时,自由膨胀率为5%,蒙脱石含量为6.12%,均低于表2-4《膨胀土建筑地区建筑技术规范》(GB50112-2013)中给定的下限40%、7%,此时的蒙自膨胀土改良土基本丧失膨胀性能。
【学位单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU443
【部分图文】：

土很容易产生，ＮＪ时，在该类５汽候影响下膨胀土土体很易发生胀缩变化，造成??ｍ大建筑物地基沉降、边坡失稳等Ｔ；程事故，影响很是恶劣。取土位置位十蒙自??市文澜镇上海路路段，具体位置如图２－１所示。??〇?〇??ａ?龙王？?油１，上千Ｈ?扣叫?唱里擊＼??－?Ｓｈ?＇??７：＝髻?￥：￡?－矢擊?，：：！＊？’??。诗义…＇??＿■?ｒ〇?％?ｗ?Ａ?啦??ｍｅ－￣?ｆ，?Ｏ?〇文薦＿１、竽??ｊｌ?ＢＴ５Ｉ－Ｂ??Ｅ３?ｉ＜９?｜??Ｍ?ｒ＾Ｓ?Ｉ?〇ｄ?？ｄ??＼?＾??＼?Ｏ??－擊??Ｐｉ事晚?〇?？．二?＊??图２－丨膨胀土取土位罝示意图??卜＿海路段道路路基卜方存作人量膨胀土，由ｒ道路初建时期我国对于膨胀土??研究不够深入，没有对膨胀土引起足够的敢视，致使未对膨胀土采取相应的治理??措施就在其上修建道路。致使，如今上海路路段出现多处的路面变形、开裂、胃??浆等破坏。由于该地区膨胀土深度较浅，所以施下笮位采取换填法进行施下，将??该路段路基Ｆ方的膨胀土全邰挖出

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【参考文献】

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本文编号：2849588