仿岩溶碳酸氢钙改良膨胀土试验研究

膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩等不良工程性质,常采用石灰、水泥等土壤固化材料对其进行改良,但这些传统的土壤固化材料存在着污染环境、拌合不均匀等问题。以陕西省汉中市强膨胀土为研究对象,对仿岩溶碳酸氢钙改良膨胀土进行了自由膨胀率、无荷膨胀率、收缩、直接剪切、酸碱度和碳酸钙含量测定、粒度分析和扫描电镜试验等物理、力学、化学和微观结构试验。试验结果表明,仿岩溶碳酸氢钙可较好地降低膨胀土的胀缩性,并提高土体的抗剪强度,且仿岩溶碳酸氢钙与膨胀土的最优配比为6∶1;改良土中吸附的交换性Ca²⁺含量降低,碳酸钙含量增多,细粒含量降低,粗粒含量增多,内部孔隙减少;仿岩溶碳酸氢钙改良膨胀土的机理在于溶液中含有H⁺、Ca²⁺、HCO₃^-、CO₃^2-等离子,同时溶解有饱和的二氧化碳气体,通过离子交换作用,溶液中的H⁺置换了土颗粒吸附的Ca²⁺,减小了双电层厚度;通过岩溶作用,新形成的碳酸钙具有沉积胶结和填充作用,颗粒间联结强度和团粒化作用得到增强,从而降低了土体胀缩性。由此可见,仿岩溶碳酸氢钙对膨胀土具有良好的改良作用。     

土样分散性综合判别方法的对比研究

针对某些土样而言,针孔、双比重计、碎块、孔隙水可溶性阳离子和交换性钠离子等5种常用的分散性判别试验方法的判别结果往往彼此不一致。对此,研究者们提出了不同的定性或定量的综合判别方法。基于5种试验方法的优缺点,以8个水利枢纽工程的45组土样为研究对象,对比分析原研究者的定性判别结果和权重分析、评分表等定量的判别结果,并验证分析经验公式的准确性,以期对土样分散性的判别提出合理建议。结果表明：与原研究者的定性结果相比,权重分析和评分表的判别结果基本可靠,其中评分表安全性偏低。经验公式参数简单且物理意义明晰,结果偏可靠和安全,所以建议作为初步判别,再依据权重分析或评分表进一步准确判别土样是否具有分散性。