无机结合料改良盐渍土试验分析

2015-12-21张国杰

交通科技 2015年4期

关键词：盐渍抗压土样

张国杰

(承德市公路工程管理处　承德　067000)

无机结合料改良盐渍土试验分析

张国杰

(承德市公路工程管理处承德067000)

摘要渤海地区土壤受盐水侵蚀，盐渍土广泛分布。选用沧州市沿海地区不同类型盐渍土，对比分析石灰、粉煤灰等无机结合料单一或组合加固盐渍土对其无侧限抗压强度、耐久性等路用性能的影响规律，为利用当地盐渍土修筑路基提供理论依据。

关键词盐渍土无机结合料抗压强度耐久性

盐渍土顾名思义即被盐污染的土，盐是降低路面强度、破坏道路路面、减弱封层作用的最大杀手。在我国盐渍土地区，公路病害主要有盐胀、翻浆、溶陷和腐蚀等，具体的主要表现为:地基的不规则沉降变形；沥青面层鼓包、脱落、网裂；基层材料溶陷导致路基出现空洞、翻浆等病害[1-2]。如何结合渤海地区的天然盐渍土的特点，选取不同类型的盐渍土进行试验分析，确定处治技措施，将盐渍土变废为宝修筑道路路基，具有重要的社会意义和经济效益。

1　土样类型选取

为了分析不同含盐量对地基土工程性质的影响及添加无机结合料对其性质的影响，制备 6 种不同性质土样，表1列出了不同土样性质参数。

表1　6种不同性质土样性质参数

2　路用性能试验

2.1抗压强度试验

按照土工试验规程制作试件[3]，在标养室对试件养生至龄期7,28,90,180d，对试件进行无侧限抗压强度试验，表2中列出了各土样不同龄期无侧限抗压强度。

表2　各土样不同龄期无侧限抗压强度

由试验结果可以得出:

(1) 在各种土样试验方案中，抗压强度均随龄期增加而增长。在掺加无机结合料以后，盐渍土龄期强度显著增大，说明石灰和水泥的掺量越大，改良盐渍土的强度越高。

(2) 盐渍土中掺入石灰、粉煤灰后其抗压强度随龄期变化较大，180d龄期时的抗压强度比28d龄期时的抗压强度增加约216%～257%，28d龄期时的抗压强度比7d抗压强度增加约50%，强度增长量相对较小，说明掺入石灰后对盐渍土后期强度增长具有显著效果，对早期强度的提高作用较小。

(3) 在盐渍土中同时掺入石灰和水泥后盐渍土抗压强度得到显著提高，180d龄期时的抗压强度比7d抗压强度增加约406% ，水泥的加入使得改良盐渍土的7d强度提高幅度很大，说明早期在盐渍土中加入水泥改良效果最好。

2.2抗压回弹模量试验

根据《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中规定[4]，试件采用尺寸为高和直径均为10cm的圆柱体，龄期为14,28,90,180d，养生室条件控制在恒温20 ℃，相对湿度不小于90%，并在龄期最后1d浸水24h，取出试件进行试验。

对上述6种不同土体制作的试件，测其28,90,180d的抗压回弹模量值，试验结果见表3。

表3　各土样不同龄期抗压回弹模量测试结果

由试验结果可以得出:

(1) 各土样的抗压回弹模量随龄期的增加而增长，盐渍土中含盐量较大且未掺加无机结合料时,随龄期的增长抗压回弹模量变化较小,28d龄期与180d龄期的抗压回弹模量仅相差约12%。

(2) 当盐渍土中掺入无机结合料后，其抗压回弹模量随着无机物掺量增加而增大，但其早期强度增大幅度较小，在掺入水泥后的石灰改良盐渍土中，回弹模量提高显著，90d龄期时的抗压回弹模量比石灰改良盐渍土提高约15%，180d龄期时的抗压回弹模量比石灰改良盐渍土提高约14%，这说明水泥对于提高改良盐渍土的抵抗变形的能力有显著作用。

(3) 改良盐渍土的抗压回弹模量受龄期和无机物的掺量影响，与龄期和无机物掺量均成正比例关系。水泥或者石灰掺量越大，改良盐渍土抗压回弹模量越大，但是随着掺量的增加，掺入水泥的试件模量增长的速度较快，也就是说，提高改良盐渍土的抗压回弹模量，水泥更为有效。

2.3耐久性试验

2.3.1干湿循环试验

改良盐渍土耐久性最重要的指标就是耐干湿循环能力，就是改良盐渍土抵抗自然环境中水分在土中变化产生破坏的能力。由于地基土处在地下水位以上，在毛细作用下不断地吸入地下水，同时又受到面层传递热量，通过蒸发作用不断散失水分，从而导致地基土含水量无时无刻都在变化，地基强度也随着发生变化。

试验选取表1所列盐渍土土样制作试件，进行干湿循环试验，试验结果见表4。

表4不同土样不同干湿循环次数前后强度对比MPa