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养护龄期对石灰改善黄土工程特性影响的试验研究

作　者: 王妍
导　师: 高江平
学　校: 长安大学
专　业: 材料学
关键词: 黄土石灰压缩模量压缩系数抗剪强度指标龄期
分类号: TU444
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

黄土在我国分布范围广，成因类型多，厚度变化大，湿陷性与压缩性复杂。在黄土地区受地理条件限制常用石灰来改善黄土作路基填料。掺入石灰后能有效改善黄土的物理力学性质，而且会随着龄期的增长而不断改善。但在实际的工程设计中，设计者却很少考虑石灰土的工程性能与养护龄期的关系。采用的设计值是短期实测值，而把其后期强度作为一种长期的强度储备来考虑。这样会使设计值偏低于实际值，从而造成了经济上的浪费。本文进行了石灰改善黄土的室内试验研究，包括含水率、密度、重型击实试验、界限含水率试验、固结试验、三轴试验等，通过这些试验发现了石灰改善土的物理力学特性的变化和工程性能与养护龄期的关系。本次试验所用石灰掺量为1%、3%、6%、10%、12%，养护龄期为7d、14d、28d、60d、90d、180d。界限含水量试验可以知道试验所用黄土为粉质粘土；通过重型击实试验确定各种掺量石灰改善黄土的最佳含水量和最大干密度；石灰改善黄土的抗剪性及压缩性随着养护龄期的增长而不断改善，抗剪强度指标增大，压缩模量增大，压缩系数减小，试件破坏由塑性破坏逐渐呈现脆性破坏。抗剪强度与龄期在半对数坐标中线性关系很好。对于石灰加固黄土路基设计参数的选择得出的结论是：石灰剂量较小（≤6%）时路基设计参数的养护龄期不少于28天，剂量较大（>6%）时设计参数养护龄期不小于60d。充分利用石灰土的这一性质对节约材料、减低工程造价具有重要意义。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-15
  1.1 研究目的及意义  9-10
  1.2 石灰改善土的应用历史与研究现状  10-13
    1.2.1 石灰改善土的应用历史  10
    1.2.2 石灰改善土国内研究现状  10-12
    1.2.4 石灰改善土国外研究现状  12-13
  1.3 本文研究的主要内容及方法  13-15
第二章石灰改善黄土强度形成机理  15-23
  2.1 原材料的工程性质  15-16
    2.1.1 黄土的工程特性  15-16
    2.1.2 石灰的特性  16
  2.2 石灰改善土加固机理  16-18
    2.2.1 离子交换反应  16-17
    2.2.2 结晶反应  17
    2.2.3 碳酸化反应  17
    2.2.4 火山灰反应  17-18
  2.3 石灰对黄土的增强机理分析  18-20
    2.3.1 石灰改变黄土粒的粒度成分  18
    2.3.2 石灰改变土团粒的硬度  18-19
    2.3.3 石灰改变土团粒间的缝隙  19
    2.3.4 石灰改变黄土的矿物成分  19-20
    2.3.5 石灰对黄土中的水的作用  20
  2.4 影响石灰改善土强度的因素  20-21
    2.4.1 石灰的等级和细度  20
    2.4.2 石灰的剂量  20
    2.4.3 石灰土的含水率  20-21
    2.4.4 石灰土的密实度  21
    2.4.5 养护条件和龄期  21
    2.4.6 土质对石灰土强度的影响  21
  2.5 本章小结  21-23
第三章石灰改善黄土物理特性的试验研究  23-48
  3.1 试验方案设计  23
  3.2 界限含水率试验研究  23-25
  3.3 击实试验研究  25-28
  3.4 压缩特性试验研究  28-33
    3.4.1 土的压缩性原理  28-30
    3.4.2 压缩曲线  30-31
    3.4.3 压缩性指标与石灰掺量的关系  31-33
  3.5 抗剪强度试验研究  33-45
    3.5.1 土的抗剪强度概述  33-35
    3.5.2 三轴剪切试验  35-37
    3.5.3 土体的剪切变形特性  37-38
    3.5.4 试件破坏形态描述  38-39
    3.5.5 抗剪强度指标 c、φ 值与石灰剂量的关系  39-45
  3.6 石灰土加固机理探讨  45-46
  3.7 本章小结  46-48
第四章石灰加固黄土力学特性与龄期关系的研究  48-59
  4.1 抗剪强度与龄期的关系  48-55
    4.1.1 抗剪强度指标与龄期的关系  48-49
    4.1.2 抗剪强度与龄期的关系  49-51
    4.1.3 应力—应变关系与龄期的关系  51-54
    4.1.4 灰土强度随时间增长而增长的微观机理分析  54-55
  4.2 压缩特性与龄期的关系  55-56
  4.3 路基设计参数的选择  56
  4.4 加固土中石灰剂量的选择  56-58
  4.5 本章小结  58-59
结论与展望  59-61
  结论  59
  展望  59-61
参考文献  61-65
致谢  65

养护龄期对石灰改善黄土工程特性影响的试验研究

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