水泥改进低液限粉性土作为路基填料的分析.docx

水泥改进低液限粉性土作为路基填料的分析1、概述路基做为公路的重要组成部分，它是路面的支撑体，承受由路面传递来的荷载，直接影响着路面的使用性能，要保证公路的整体性能，路基必须具有足够的强度、稳定性和耐久性。粉土的塑性指数小，干时虽稍有粘结性，但易被压碎、扬尘大，不易成型，施工碾压易产生叠瓦状推移和分层现象,浸水时很快被湿透，形成流体状态，耐冲蚀能力差。不同地区的粉土存在显著差异，即使同一地区不同位置的粉土性质也会有很大差异。粉土毛细水上升高度大，在季节性冰冻地区容易使路基产生水分累积，造成严重的冻胀翻浆现象，而且用粉土填筑的路基边坡易被冲刷破坏，因此高速公路建设中粉土是一种较差的筑路材料。综上所述，在粉土地区的高速公路建设中，从粉土的基本特性出发，研究其力学性能和路用性能，可以指导工程建设，解决实际问题，具有重要的理论意义和实际价值。2、低液限粉性土水泥改进方案水泥稳定土是指粉碎的土、水泥和水的混合物，经压实产生的一种改性材料。水泥稳定属于外掺材料稳定类型。水泥土由于它的强度、良好的变形特征、抗水、耐热和抗冻效应等，可适用于道路路面、道路和建筑物根底等。基于粉土的特性和固化材料的作用效应，因此考虑单纯掺加水泥来改进粉土，从2%开始，逐步增加水泥用量，直到5%,首先通过击实试验确定水泥土的最大干密度和最正确含水量，依据此试验数据制备水泥土试件，测定水泥土的无侧限抗压强度及弹性模量，同时开展水泥土的CBR试验，通过这些试验结果来确定水泥土的经济用量，既保证到达作为路基填料的工程性质使用要求，同时尽量降低水泥用量，以降低工程成本。3、水泥改进粉性土的试验研究试验根据公路工程无机结合料稳定材料试验规程(JTGE5120*)的有关规定开展。首先，通过击实试验得出不同水泥掺量下(2%.3%、4%,5%)粉土的最正确含水量和最大干密度，然后开展无侧限抗压强度、回弹模量、承载比等试验。压实度为95%,水泥采用普通硅酸盐32.5水泥。通过试验过程中的散点图可以看出，此种土在含水量15%17%间最大干密度急剧下降，说明这种土掺加水泥后，在水泥未发生反应前，仍表现出对水的敏感性，当含水量超过15%后，在击实过程中明显看到水的渗出，垫块上滤纸完全浸湿，当含水量超过16%,击实过程中可以明显看到土类似弹簧士,很难击实，这也说明当含水量超过16%后，土颗粒之间的水分担负了很大一部分力，由于水分填充了土间的空隙，使土很难压实，土的密实度明显下降，最大干密度随之急剧下降。其次，开展水泥改进粉性土无侧限抗压强度试验。从试验数据可以看出，无侧限抗压强度随水泥的掺配量增加而增加；七天龄期强度，从2%到5%基本呈线性关系，从28天龄期分析，掺加2%到3%其强度增长的幅度是最大的，掺加3%水泥后，粉性土的28天抗压强度已经接近0.5MPa第三，做水泥改进粉性土回弹模量试验，以回弹模量表征土基的承载能力。通过试验数据可以看出粉土掺入不同剂量的水泥后，其抗压回弹模量明显增大，7天龄期，回弹模量随水泥剂量的增加而增大，从2%到4%,增加平缓，从4%到5%后，回弹模量增加较大；从7天龄期到90天龄期比照来看，从7天到28天之间，是回弹模量增加量最大的时间段，这与水泥强度与其龄期的关系是一致的，从28天龄期到60天龄期还有一个增长，到60天龄期到90天龄期，回弹模量增长幅度已经很小，因为在28天后水泥的强度大部分已经形成，28天到60天后期强度略有增长，60天之后强度增长非常缓慢，所以回弹模量也有同样对应关系。第四，做水泥土的承载比（CBR）试验，试验结果分析：粉性士在不加任何改进剂的情。况下，不符合高速公路上路床和下路床对填料最小强度CBR的要求，同时路基设计规定粉质土不宜直接填筑于路床。当参加不同剂量的水泥时，其CBR值迅速增加，随着水泥剂量的增加，呈近线性增加，参加2%的水泥就可以到达填筑路基的要求。路基设计规范规定，高速公路和一级公路路基填料，上路床要求CBR到达8%以上，试验说明粉土中只要参加2%的水泥就可以满足要求。4、结语试验证明：通过水泥改进粉性土的试验得出以下结论：(1)水泥可以作为稳定改进粉质土的一种有效方法。(2)参加水泥后使粉性土的抗压弹性模量明显增加小。(3)参加水泥后，CBR由4%左右明显增加到40%,已经完全满足路基填料设计的要求。虽然2%的水泥剂量就可以满足填筑路基的设计要求，但考虑到实际施工中存在一定量的损耗，建议施工过程中采用参加3%的水泥剂量来控制。