干濕循環下水泥摻入對膨脹土動力特性影響的試驗分析

范瑞迪

摘 要：隨著我國經濟的不斷發展，建筑行業也開始迅速的崛起，越來越多的實體建筑拔地而起，如何從根本上保證項目的工程質量是所有工程監管團隊需要在實踐中認真思考的。文章集中分析了膨脹土的物理性質和動力特性，以及干濕循環下水泥滲入對其產生的影響，進行了整體實驗模式的建構，旨在提升行業者對于膨脹土動力特性改變的認知和重視。

關鍵詞：干濕循環；水泥滲入；膨脹土；動力特性；影響試驗

由于膨脹土極不穩定的動力特性，對于在實際工程建立過程中可能出現的問題，工程監管部門要給予必要的重視，強化負面情況對于工程質量的損失，提升工程的整體安全度。通過必要的試驗分析對問題進行預判，并在實際建筑中盡力規避，才是所有工程施工部門應該積極實踐的工程策略。

1 膨脹土概述

1.1 物理性質

膨脹土呈現的基本顏色非常復雜，形成的是比較堅硬的狀態，對于其進行抽樣檢測，結果表示基本指標的離散程度很大，呈現的膨脹率也比較大，膨脹土屬于國家Ⅱ級土質，另外，由于膨脹土居多的位置處于亞熱帶海洋性氣候，不僅陽光十分充足，基礎水量也非常大，溫差集中在10°左右，這種適宜的氣候導致膨脹土產生大量的風化作用。

1.2 動力特性

膨脹土多用于基礎路基的建設，如果路基出現不均的塌陷，會從根本上影響列車運行過程中整體的穩定性能和舒適性能，不僅不利于整體路基的維護，對運行安全也會造成影響。因此，在對膨脹土的動力特性進行評定過程中，主要的指標就是膨脹土體在基本的運動荷載下具體的累積變形。解決膨脹土體的彈性變形和塑性變形是主要問題，彈性變形情況發生后，膨脹土能基本恢復原有形狀，但是若是運動荷載逐漸增大，會出現不可恢復的變形。

2 基本試驗流程

2.1 干濕循環對膨脹土動力特性的影響

膨脹土在一些特殊的環境變化下會產生反復收縮和膨脹的現象，基本影響因素包括降水、水分蒸發、溫度變化等，由于膨脹土的收縮和膨脹，會導致基本土體內產生很多的裂縫，裂縫逐漸累積會形成裂縫網，根本上降低了膨脹土的基本強度，甚至導致滑坡、土層陷落等重大災害，危及工程的安全性。干濕循環對于膨脹土的影響研究具有一定的工程意義，需要集中的分析和總結，以下分析了干濕循環次數對于改良土和未改良土的動力特性的不同影響。相同圍壓情況下干濕循環次數的增加會直接影響膨脹土的動應力降低。而當圍壓上升后，相應的動應力數據也隨之上升，這種上升會直接導致干濕循環對膨脹土動應力的減弱。除此之外，還進行了相應的動彈模量和阻尼比值對比，從相應的數據中可以得出：干濕循環次數增加后會使動彈模量數值相應降低，而阻尼比值會相應增高，但是隨著次數的增多對于數值增加的變化卻沒有特別大的影響。

通過圖1：可以分析出，當由于壓硬性而引發的動力水平提升，會在一定程度上影響膨脹土的動應力減弱，使其減弱的幅度逐漸減小。另外，還會進行對于動彈模量的影響實驗和對阻尼比值的影響實驗。未改良土的動彈模量的數據增長幅度與干濕循環的次數關系不大，而阻尼比值在最開始會有一定數目的降低，但隨著干濕循環次數的增多，影響的幅度就越來越小了。總之，干濕循環次數的逐漸增多，改變了膨脹土的基本構造，使基本粘合度降低。

2.2 水泥滲入對膨脹土動力特性的影響

在實際的工程運行過程中，如果發生水泥滲入的現象，會從根本上改善膨脹土的構成土粒的特性，使水性發生變化，從而生成新的物質，這從本質上改變了原有膨脹土的土質強度。傳統的測驗方式中，只注重了靜態強度以及水泥滲入對于膨脹土靜力變形的情況，并且在實際中也有較為廣泛的應用，隨著科技的進步，研究水泥滲入導致膨脹土的變形特性逐漸成為社會關注的焦點。我們可以通過改良土和未改良土產生的動力特性數據進行相應的對比，深化了解水泥滲入對于膨脹土動力特性的影響。首先，在圍壓數據和干濕循環相同的情況下，針對水泥改良土和未改良土的動力性質進行比較，如圖2：

前者明顯高于后者，這就從根本上表明了，水泥的合理滲入會對改良土的基本強度產生影響，并且有增強的趨勢，并且隨著干濕循環次數的增多，前者強度的減弱程度也明顯小于后者，表明了滲入水泥的過程中，未改良土對于干濕循環的弱化能力也得到了提升。除此之外，對于動彈模量的比對數據和阻尼比的比對數據分析，可以說明滲入水泥后的膨脹土，整體的動彈模量都會得到相應的提高，整體的土質剛度明顯上升，并且水泥在剛度方面抗擊干濕循環的能力也有所提升。不止如此，在相同的實驗條件下，水泥的滲入能在一定程度上減緩了膨脹土在發生彈性形變后恢復的回滯性，就是基本改良了膨脹土對于負荷作用的應變特性。

3 結語

在針對膨脹土為基準研究對象的實驗中，我們會清晰地發現，干濕循環下水泥滲入會導致水泥的基礎化學反應，進行一系列的化學水解，從本質上改變了膨脹土的基本組成物質，使相應的基本參數發生變化，自由膨脹幾率也相應降低，使其基本的脹縮性能也發生了改變。總而言之，相應的工程部門在進行膨脹土使用過程中，要充分考量不同因素對其產生的不同影響，完成相應工程的推進。

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