石灰水泥改良紅黏土試驗研究

盤霞 黃強

摘要：文章在紅黏土中摻入一定比例的石灰、水泥，進行室內擊實試驗、無側限抗壓強度試驗和自由膨脹比試驗研究。結果表明：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到1.847g/cm₃，無側限抗壓強度達到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，出現裂縫。

關鍵詞：改良土;最大干密度;無側限抗壓強度;自由膨脹比

中圖分類號：U416.03 文獻標識碼：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化的產物，具有高含水率、遇水膨脹、失水收縮等特點，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，而廣西地區廣泛分布著紅黏土，這為廣西地區的交通建設帶來較大的難題，因此，學術工程界積極研究各種方法來改良紅黏土。本文順延傳統上利用三灰土（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，進行了室內苗實試驗、無側限抗壓強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標準曲線（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%的石灰和水泥進行苗實試驗、無側限抗壓強度試驗、自由膨脹比試驗。

（2）對改良土試驗數據進行處理、分析。通過試驗數據進行分析，得出最佳改良劑及摻入改良劑的配比。

（3）根據室內試驗結果，為在施工現場進行現場試驗提供依據。

2試驗數據分析

2.1擊實試驗數據處理及分析

根據擊實試驗數據繪制石灰、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含水率，具體見表1。根據表1，結合石灰改良紅黏土和水泥改良紅黏土數據，發現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。

根據表1繪制摻石灰水泥比與最優含水率關系曲線圖、摻石灰水泥比與最大干密度關系曲線圖（見圖3-4）。由圖3可知，隨著摻石灰水泥比的增加，最優含水率總體呈增大趨勢，其中當摻石灰水泥比為0%-1%時，最優含水率增加得最快，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，擊實所需的水量會增加，所以最優含水率也隨之增加。由圖4可以看出，最大干密度隨著最優含水率的增加而增加，其中當石灰劑量達到4%后趨于平緩。

2.2 無側限抗壓強度試驗數據處理及分析

各配合比石灰水泥改良土的無側限抗壓強度見表2。

根據表2繪制摻石灰水泥量與無側限抗壓強度關系圖（見圖5）。由圖5可以看出，無側限抗壓強度隨著摻石灰水泥比的增加而增大，當摻石灰水泥比達到5%后趨于穩定。當摻石灰水泥比>5%時，隨著摻石灰水泥比的增加，無側限抗壓強度增量很小。因此，當摻石灰水泥比>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限抗壓強度。

2.3 自由膨脹比試驗數據處理及分析

各配合比石灰水泥改良土的自由膨脹比見表3。

根據表3繪制摻石灰水泥比與自由膨脹率關系曲線圖（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 結語

用石灰水泥改良紅黏土，效果介于石灰和水泥之間，當石灰水泥劑量達到4%-5%時，改良土的最大干密度達到1.847g/cm³，無側限抗壓強度達到0.814MPa，石灰水泥劑量增加，最大干密度與無側限抗壓強度增值較小，因此若采用石灰水泥對紅黏土進行改良，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，否則會引起改良土膨脹.出現裂縫。9A6913FA-FC8B-4A2A-B846-84731FD4E6E4