水泥土的固结试验研究

时间：2021-01-09 08:01:35　来源：雅意学习网本文已影响人

　　[摘要]通過试验，研究了水泥掺入比、土的种类和养护龄期对水泥土压缩特性的影响。
　　[关键词]水泥土掺入比土的种类养护龄期压缩特性
　　中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0910068－01
　　
　　一、引言
　　
　　在一般压力作用下，土粒和水的压缩与土的总压缩量之比甚小，可以忽略不计，所以把土的压缩可看作土中孔隙体积的减小。饱和土压缩时，随着孔隙体积的减小，土中孔隙水则被排出，土在荷重作用下体积缩小的过程称为压缩。土在压缩过程中，孔隙水和空气逐渐排出的时间历程，称为土的固结。固结试验指将天然状态下原状土样或人工制备扰动土样制备成一定规格的试件，然后置于固结仪内，在不同荷载和有侧限条件下测定其压缩变形。
　　
　　二、试验设计
　　
　　本次试验结合现场实际情况，进行粉质黏土室内配比试验，制作成水泥掺入比分别为10%，20%，30%的水泥土试样，同一龄期同一掺入比的试样制作3个。在标准养护条件下进行养护，对龄期分别为56d，90d的试样进行固结试验。粘性土固结时间宜为24h，然后施加下一级荷重；最后一级荷重延长至24h，并以等比例综合固结度法进行修正。
　　
　　三、试验数据处理及分析
　　
　　（一）试验数据处理方法
　　1．试样初始孔隙比计算公式：
　　
　　式中
　　为试样初始含水率；
　　为试样土粒比重；
　　为试样初始密度；
　　为水的密度。
　　2．各级压力下试样固结稳定后的单位沉降量计算公式：
　　
　　为某级压力下的单位沉降量（mm/m）；
　　为某级压力下试样固结稳定后的总变形量（mm）；
　　为试样初始高度（mm）。
　　3．各级压力下试样固结稳定后的孔隙比计算公式：
　　
　　4．某一压力范围内的压缩系数计算公式：
　　
　　式中
　　为压缩系数（MPa-1）；
　　为某级压力值（MPa-1）；
　　为相应于的孔隙比。
　　5．某一压力范围内的压缩模量计算公式：
　　
　　6．某一压力范围内的体积压缩系数计算公式：
　　
　　通过比重试验，测量各个掺入比水泥土的比重见表3-1所示。
　　
　　（二）试验数据整理及分析
　　以掺入比为10%的1号水泥土加水试样1h快速压缩试验为例，得到p与e的关系如表3-2，并绘出试样的e-p曲线如图3-1。
　　
　　由上图可以看出，随着压力p的增加，孔隙比e的减小速率变缓。说明土样的压缩系数Cv减小，且压缩系数的减小速率随着压力p的增大而变缓。计算压缩指数如表3-3所示。
　　
　　四、结论
　　
　　根据1h快速压缩试验结果及计算得到的压缩指数，可得出以下结论：
　　（一）在龄期相同的情况下，1号水泥土试样的压缩模量Es1-2随掺入比的增加快速增长，2号水泥土试样的压缩模量Es1-2随掺入比的增加有所增长，但相比1号水泥土要小一些，压缩系数av1-2则相反。说明水泥土的压缩性随水泥掺入比的增加而降低，并且水泥的掺入对于降低1号土样的压缩性的效果要比2号土样明显。
　　（二）水泥土试样在掺入比相同的情况下，压缩模量Es1-2随龄期的增长而增加，而压缩系数av1-2则随龄期的增长而减小。可知，随着时间的推移，试样中的水泥逐步水化完全，压缩性也在逐步降低。
　　
　　参考文献：
　　[1]熊兴邦、陈钟，固结系数的计算方法[J]，工程勘察，1994(6):17-21.
　　[2]中华人民共和国国家标准，土工试验方法标准GB/T 50123－1999.
　　[3]中华人民共和国行业标准，土工试验规程SL237－1999.
　　
　　注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”

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