浅议水泥改性土施工实验研究
摘要：膨胀土的遇水膨胀、失水收缩，反复变形的工程性质严重威胁了建筑物的安全。膨胀土中掺入适量的水泥，改变其结构，以降低其膨胀性。针对膨胀土中水泥掺量与膨胀率的关系，水泥掺量的检测，水泥改性土试验,进行了分析阐述。
关键词：降低膨胀性；最大干密度；压实度超百
中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：
Abstract: The expansive soil water, water loss in inflation contraction, the engineering properties of the deformation of the repeated seriously threatened the safety of the building. Expansive soil adding appropriate amount of cement, change the structure, and to decrease the expansion. In the expansive soil cement mixed quantity and the relationship between the inflation rate, cement admixture is testing, modified cement soil test, are analyzed in this paper.
Key Words: Lower dilatability; Maximum dry density; Compaction degree over the
1 引 言
膨胀土是在自然地质过程中形成的一种具有多裂隙和显著胀缩特性的特殊性黏土。其黏粒成分主要由亲水性黏土矿物（主要是蒙脱石和伊利石等）组成，具有超固结性、多裂隙性、遇水膨胀、失水收缩开裂且反复变形等特殊工程性质，与一般黏性上显著不同。由于膨胀土具有多裂隙性以及土体中裂隙的杂乱分布，膨胀土对建筑物产生的变形破坏作用往往伴有长期潜在危险的特点。
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南水北调中线河南段叶县4标，膨胀土渠段总长3.38km，其中强膨胀土渠道1.5km，中膨胀土渠段为1.88km，膨胀土挖方总量为：419万m3，水泥改性土施工总量为：73万m3。目前水泥改性土已经大范围施工，特将水泥改性土实验情况总结如下。
2 水泥掺量与自由膨胀率关系试验
水泥改性土是将自由膨胀率不大于65%的膨胀土中，掺入适量的水泥，改变其结构，以降低其膨胀性。为研究水泥掺量与自由膨胀率的关系，选取三种不同膨胀率的土样，按质量比分别掺入3%～15%的普通硅酸盐42.5水泥，检测其膨胀率变化情况。试验结果如表1所示。
表1 水泥掺量与自由膨胀率试验成果表
序 号土样编号桩号取土 深度掺入不同比例水泥固化后自由膨胀率（δef）
0%3%4%5%6%7%8%10%15%
m%
Y007712212+6002.1624640373230292828
Y009320214+1001.6443331292727262424
Y009721214+2501.6554034313029282727
实验结果表明：当按质量比掺入3%～6%的水泥，土料的自由膨胀率降低的幅度较大，当水泥掺量大于7%时，土料的自由膨胀率降低的幅度较小，甚至不在下降。
3 水泥改性土试验
3.1 水泥改性土土料来源
水泥改性土土料来源为小集料场土料，小集料场可取土约130万m3，可用取土深度为4m。经过勘察实验，料场土料为低液限粘土，自由膨胀率检测绝大部分大于40%，为弱膨胀土。
3.2 室内击实试验
根据水泥掺量与自由膨胀率关系试验，确定小集土料场土料掺入4%水泥，土料自由膨胀率能降到35%以下，满足了改性要求。土料分层取样进行水泥改性土室内轻型击实试验。实验结果如下：
最大干密度分布情况如下：
小于1.6 g/cm3的1组，1.6～1.65 g/cm3之间17组，1.66～1.69g/cm3之间20组，大于1.7 g/cm3的7组。
经分析：小集料场土料水泥改性土填筑碾压工艺性试验控制参数定位为：最大干密度1.67 g/cm3，最优含水率为18.9% ，压实度为0.98，现场控制干密度为1.63 g/cm3。
3.3 现场试验
选择一30×40m的试验场地。试验场地经碾压、洒水处理，检验合格后进行了小集土料场4%水泥改性土现场填筑碾压试验。
（1）主要试验设备
220kw推土机1台，22t凸块振动碾1台，20t自卸车5台，水准仪1台，喷雾洒水车1台。
（2）振动碾主要技术参数如表2
表2 振动碾主要技术参数
型号工作质量激振力振动轮 宽度振动频率振幅额定功率
LG522A22t400/225KN2440mm28HZ1.9/1.0mm126/2000kw
（3）土料的加工拌制
1）开采土料的破碎
将开采出的土料运至稳定土拌合站场内，在碎土场地，采用碎土机进行碎土，剔除土料内粒径大于10cm的钙质结核或软土，其中10cm～5cm粒径含量不大于5%，5cm～5㎜粒径含量不大于50%。碎好的土料经实验室检测合格后，采用装载机拢备用。
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