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《吉林建筑大学》 2018年
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生石灰处治过湿土冻融稳定性研究

于晓阳  
【摘要】:生石灰掺入过湿土路基后,其干湿材料的相互混合作用、生石灰的水化吸水作用以及与土拌和过程中引起水份蒸发作用降低了土的含水量。但当路基成型后,路基外部环境湿度增长会导致其内部含水量增加,再次经历冻融循环后会对路基产生一定的破坏,改变了土原有的塑性、膨胀性及吸水性,破坏了其强度、稳定性和耐久性,进而降低了工程质量和使用寿命。本文针对吉林省地区生石灰处治过湿土路基修筑技术,展开了生石灰处治土的物理、力学及其指标等方面研究,取得如下成果:(1)生石灰处治过湿土的液塑限、比重值随着石灰掺量的增加呈增长趋势,最大干密度减小,最佳含水量增加,掺灰量为5~8%范围内变化幅度较小,由灰土发生物理化学反应形成新的“物质”所导致。同等条件时,随着焖料时间增长液塑限增长,然前5天变化幅度较小。(2)随着石灰掺量增加,生石灰处治过湿土的抗剪强度明显升高,在掺灰量3~5%范围升高率相对较缓慢,掺灰量超过5%后强度大幅度提升。综合考虑物理力学指标,得出此土样的最佳掺灰量为5%。(3)分析素土和最佳掺灰量时含水量递增的抗剪强度和压实性变化规律,得出无论是素土还是石灰处治土增加4个百分点后试件无法成型。经历冻融循环发现,冻融次数越多,抗剪强度越小;含水率越大,抗冻效果越差。同等条件的冻融稳定次数越少,且土体中含水量距最佳含水率越近,抗剪强度效果越好。(4)对比冻融循环后生石灰处治土养生前后的抗剪强度试验,发现养生后的抗剪强度效果较好,养生后的强度随着冻融次数增加呈线性下降趋势,然未养生的强度呈先下降,再上升(3~4次达到峰值),最后下降直至稳定状态趋势,说明养生前4天强度上升较快。得出即使工期紧张时,生石灰处治土养生时间也不得少于4天。同时,对其进行冻融循环发现7~9次冻融后抗剪强度趋于稳定。(5)通过“EDTA滴定方法”可知,相同掺灰量时,随着掺灰次数增加,灰土反应均匀性越好。多次掺灰方案试验后选取“二次”掺灰方案为最优。综合分析强度、反应均匀性及经济性得出,石灰处治土最佳含水率增加2%为施工最优上限含水率范围。同时,进行CBR冻融循环试验验证了“二次”掺灰方案的均匀性效果最佳,且9次冻融循环后CBR值趋于稳定状态。
【学位授予单位】:吉林建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:U416.1

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