固化剂加固土无侧限抗压强度试验分析
固化剂加固土无侧限抗压强度试验分析
【摘要】根据室内击实试验的结果，进行抗疏力固化土室内无侧限抗压强度试验，通过对试验结果的分析，探讨抗疏力固化土的无侧限抗压强度随固化剂掺量以及龄期的变化情况。
【关键词】抗疏力固化材料；击实试验；无侧限抗压强度试验；无侧限抗压强度
1.引言
土壤固化剂是在常温下能够直接胶结土体中土壤颗粒表面或能够与粘土矿物反应生成胶凝物质的土壤硬化剂。它实际上是利用外掺剂对土体进行化学处理，来改变土壤的组成和土体的工程性质， 从而提高土体强度， 改善土质压实性。从固化剂发展的过程以及固结机理来看， 现有的固化剂大体可以分成四大类：石灰水泥类固化剂、矿渣硅酸盐类固化剂、高聚物类固化剂、电离子溶液（ ISS） 类固化剂，也可通称为无机结合料。其中，石灰水泥类固化剂和矿渣硅酸盐类固化剂即我们所认识的传统意义上的无机结合料类。本文针对抗疏力固化材料，参照无机结合料稳定土，就抗疏力固化土室内室内无侧限抗压强度试验进行探讨，在此基础上研究抗疏力新型固化材料的无侧限抗压强度的变化情况。
2.原材料性质
2.1土的分类及定义
作为研究对象的土壤取自重庆市黔江区，对土样进行粒径分析，属于细粒土。采用液限和塑限联合测定法测得土样的塑性指数Ip=12.7，该土为含砂低液限粘土。
2.2土颗粒组成特征
土颗粒级配曲线如图1：
2.3固化剂
本研究采用的固化剂：抗疏力固化剂。抗疏力系统包括两部分：水剂（Q999），呈无无味且溶于水的透明液体，属于一种高分子聚合物；粉剂（K888），呈灰白。
3.击实试验结果
试验采用重型击实试验，取98击条件下的土的干密度为最大干密度，通过对比素土及其固
化土的最大干密度和最佳含水量，从而分析抗疏力固化材料（粉剂和水剂）对土的干密度及含水量的影响。击实试验结果如表1所示。
4.室内无侧限抗压强度试验
根据击实试验得到的最佳含水量和最大干密度分别做抗疏力固化材料粉剂掺加量为1%、2%、3%（水剂对应分别为2%、4%、6%）的7d、28d、90d无侧限抗压强度试验，比较固化剂不同掺量试件不同龄期的无侧限抗压强度变化情况。
无侧限抗压强度试验采用静压成型的试件成型方法，制成直径×高=50mm×50mm 的试件，并参照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTG E51—2009）规定进行养生，用路强仪测其无侧限抗压强度。试件养护采用两种养护方式：标准养护方式，即试件脱模后用塑料袋装好放在恒温恒湿的养护室里养护，进行无侧限抗压强度试验前一天泡水（泡水时试件一半置于水中，一半暴露于空气中）；自然养护方式，即试件脱模后用塑料袋装好放在室内自然养护。每种养护方式各制作6个试件。试验结果如表2所示。
由室内无侧限抗压强度试验中可以看出抗疏力固化土的水稳性能差，自然养护中试件的强
度比标准养护中试件的强度高，这是因为养护室内空气潮湿，也再次说明抗疏力固化土的水稳性能差。而在空气中干燥养护的试件，因为抗疏力固化剂降低土微粒界面活性，阻断土体中的毛细水通道，排斥出粘土微粒表面的结合水和土中的自由水，压实土体中的空隙，利用土颗粒内部原始内聚力使其重新组合而产生不可逆转的凝聚，强度明显高于标准养护。抗疏力固化土强度增长比较缓慢，尤其是在标准养护状况下，90d、28d强度比7d强度并没有增长许多。
另外，抗疏力固化土有一个优点，就是经试验破坏之后的试件，粉碎之后，按最佳含水量和最大干密度加水可以再生利用，在空气中自然养护7天后依然还有一定的强度，试验的结果如表3所示。
由表3可以看出抗疏力固化土再成型之后强度接近0.4MPa。这是因为抗疏力对任何粘性土壤都具有再石化作用，而且抗疏力固化剂中的粉剂（K888）是一种干燥的化学有机物质，它能保护处理后的土壤，并增加土壤特殊的粘合特性，所以，即使已经使用过的土依然可以在不添加人和辅助成分的情况下，再次成型利用。
5.结论与思考
对于抗疏力固化材料，通过对抗疏力固化土室内击实试验的研究及分析，本文得出以下结论：
（1）通过试验表明，抗疏力固化土的无侧限抗压试件耐水性较差，在水中进行浸泡时会崩塌，但掺抗疏力的试件比未掺抗疏力试件完全崩塌所需的时间要长。但是在本文指出的自然养护状况下，试件强度虽然会降低，但还是具有一定强度。
（2）通过室内无侧限抗压强度可以看出，在标准养护条件下的试件强度比干燥养护条件下的试件强度要低。通过不同龄期的强度对比，抗疏力固化土强度发展比较缓慢。
（3）抗疏力固化土可以循环使用，即可以再生利用。
通过室内无侧限抗压试验研究，针对抗疏力固化土，本文提出一个重点问题：在试验过程中，是否可以通过改变试件成型的方法来改善抗疏力固化土的水稳定性。
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