邯郸击实膨胀土的胀缩特性研究

在室内膨胀土测试试验的基础上,对邯郸膨胀土击实土样的胀缩特性进行了研究。分析了击实土样的膨胀力与初始含水量、初始干密度,以及膨胀率与压力、初始含水量和初始干密度的定量关系。结果显示：膨胀力和膨胀率均与初始含水量呈负线性相关,与初始干密度呈正线性相关;膨胀率与压力呈负指数相关。同时还根据膨胀土胀缩变形的物理机制,对各因素对膨胀土的影响机制进行了分析。     

邯郸击实膨胀土的胀缩特性研究

在室内膨胀土测试试验的基础上,对邯郸膨胀土击实土样的胀缩特性进行了研究.分析了击实土样的膨胀力与初始含水量、初始干密度,以及膨胀率与压力、初始含水量和初始干密度的定量关系.结果显示:膨胀力和膨胀率均与初始含水量呈负线性相关,与初始干密度呈正线性相关;膨胀率与压力呈负指数相关.同时还根据膨胀土胀缩变形的物理机制,对各因素对膨胀土的影响机制进行了分析.     

膨胀黏土胀缩变形规律的回归分析

基于室内大量膨胀试验，对取自(湘)潭邵(阳)高速公路邵阳段的3种膨胀黏土的击实土样试验数据，进行了半对数线性回归分析，并研究了其胀缩变形规律．回归分析结果表明：膨胀力、膨胀量回归曲线线性相关显，膨胀力与干密度的关系为正相关，而膨胀力与含水量及膨胀量与压力的关系为负相关．对于同一种膨胀黏土，含水量和干密度的大小是影响膨胀力、膨胀量大小的主要因素．同时，也对膨胀黏土的胀缩机理作了一些探讨．图5，表4，参7．     

煤矸石粉改良膨胀土的试验

针对南方地区广泛存在的膨胀土路基病害处置及煤矸石资源化利用需求,采用煤矸石粉改良膨胀土的胀缩特性.通过现有的公路工程土工试验规程中的室内试验方法,利用击实试验确定最佳含水率和最大干密度,再进行直接剪切试验和无荷载膨胀率试验,研究分析在掺入6%,8%,10%,12%煤矸石粉下膨胀土的黏聚力c,内摩擦角和无荷载膨胀率的变化规律,比较素膨胀土和改良土的效果,并通过扫描电镜试验分析膨胀土的改良机理.结果表明:随着煤矸石粉掺量的增加,膨胀土的抗剪强度提高,无荷载膨胀率减小,黏聚力和内摩擦角均有提高,煤矸石粉能够有效地降低膨胀土的胀缩性和改良膨胀土的抗剪强度,得出了改良膨胀土的物理化学机理及微观结构机理,并且确定了煤矸石粉的最佳掺量为8%,为有效改良膨胀土路基、资源化利用煤矸石提供科学依据和有效改良方法.     

非饱和膨胀岩土的膨胀力特征研究

膨胀力是体现膨胀岩土工程特性的一个非常重要的参数,也是研究膨胀岩土抗剪强度理论的一个重要的思路.通过对多个试验结果的分析,深入研究了初始吸水率、干密度以及时间对膨胀力的影响.通过不同计算结果与试验数据的对比分析,得到膨胀力随初始吸水率的增大而减小,可以用指数函数关系进行拟合;膨胀力随干密度的增加而增大,同样可以采用指数函数进行拟合;膨胀力与时间之间可以用分段指数函数进行拟合;膨胀力与初始含水率、干密度以及时间之间的关系,提出了一个考虑初始含水率、干密度以及时间3个参数的膨胀力的计算公式,为进一步研究膨胀岩土的抗剪强度理论奠定了一定的理论基础.     

纤维和煤矸石粉对膨胀土胀缩特性改性研究

为改善膨胀土的胀缩特性,利用聚丙烯纤维和煤矸石对内蒙古兴和县高庙子乡膨胀土进行改性,设计4种不同改性方案的复合土样,分别为纯膨胀土、纤维改性膨胀土、煤矸石改性膨胀土和纤维-煤矸石改性膨胀土,对4种复合土样进行膨胀率、收缩率和回弹模量试验。结果表明,纤维-煤矸石改性膨胀土的自由膨胀率和无荷膨胀率均最小,较纯膨胀土分别降低41%和54%;4种土样线缩率受含水率变化影响较大,含水率较小时,煤矸石对膨胀土线缩率的抑制作用较纤维小;随着含水率增大,煤矸石对膨胀土线缩率的抑制作用开始增大;纤维对膨胀土的体缩率抑制作用较煤矸石小,4种土样中,纤维-煤矸石改性膨胀土的体缩率最小,较纯膨胀土降低32%;各土样回弹模量随含水率增大而减小,在较大含水率时,纤维-煤矸石可减小水分子对膨胀土内部结构的破坏,从而使土体抗变形能力提高。     

集成回填材料的膨胀性能研究

与单一膨润土相比,集成回填材料(新疆沸石与新疆膨润土混合物、安徽凹凸棒石与新疆膨润土混合物)能够提高防渗阻隔能力、热传导能力等,本文主要研究初始含水率、压制载荷、干密度、膨润土含量等因素对集成回填材料的膨胀率及膨胀力的影响。试验结果表明,初始含水量对集成回填材料的最终膨胀率和膨胀力影响不大,试样加水后体积迅速膨胀,2000 min后体积增长速度缓慢,直至体积保持不变。同等情况下,压制荷载为20 MPa比10 MPa时最终膨胀率和膨胀力大,说明压制载荷对集成回填材料的膨胀性能有所影响;在同一含水率、同一压制载荷20 MPa条件下,最终膨胀率和膨胀力随干密度的增大而增大,这是因为干密度越大,混合物间的颗粒联系越紧密,当遇水膨胀后对膨胀仪的反作用也大。最后还得出复合矿物中膨润土含量占集成回填材料的比例越大,其膨胀率和膨胀力越大。同等比例下,由于沸石为非粘土矿物,而凹凸棒石为粘土矿物并含有部分蒙脱石矿物对复合矿物的膨胀性能有所贡献,因此添加凹凸棒石比沸石更容易得到膨胀性能较好的集成回填材料。然而在实际工程中采用集成回填材料时还要综合考虑影响其它工程性能和阻滞性能的因素,选择适合的集成回填材料配比及工程参数为将来高放深地质处理核废物打好坚实的基础。     

裂隙充填膨润土湿胀变形防渗规律实验研究

为解决裂隙岩体防渗问题,联合采用高压固结仪和三轴渗透仪,进行不同含水率等条件下膨润土的膨胀和渗透实验,对膨润土的有荷膨胀特性和渗透特性进行分析研究,结果表明：膨润土的膨胀率随含水率变化符合逻辑斯蒂曲线关系,膨润土的吸湿膨胀表现为短程膨胀和长程膨胀两个阶段,短程阶段的膨胀变形幅度比长程阶段明显;当含水率相同时,初始干密度越大,膨胀变形量越大,膨胀力与干密度呈正指数关系;当初始干密度相同时,膨胀率随荷载增大而降低,且含水率越高降低幅度越大;膨润土的渗透率与含水率成负指数关系,且在较低含水率情况下渗透率随含水率的增大急剧下降至零,膨润土是裂隙岩体防渗的理想材料。     

孔隙溶液对化学改性膨胀土变形的影响

通过配制不同浓度的NaCl、CaCl_2、AlCl_3 3种浸泡液,模拟膨胀土样所处的不同水化学环境,利用固结试验测定不同浓度、不同阳离子浸泡液条件下膨胀土的胀缩率,用分光光度计测定浸泡溶液的吸光粒子浓度,分析膨胀土样吸附性与胀缩率间的关系,从微观角度揭示化学改性膨胀土的胀缩变形机理。结果表明:NaCl、CaCl_2、AlCl_3浸泡液对膨胀土膨胀性的影响在2 h内较大,增长50%~75%,之后逐渐趋于平衡;随着浸泡液浓度增加,膨胀率呈现逐渐增大的趋势;低价阳离子溶液对土样的膨胀率影响较大。浸泡试样后的溶液比原溶液的吸光粒子浓度大;浸泡液的初始溶液浓度越大吸光粒子浓度越大;富含低价阳离子浸泡液比高价阳离子浸泡液溶出的离子多,说明膨胀土对高价阳离子的吸附性较强。     

不同高庙子钠基膨润土膨胀性能研究

本文为研究GMZ07和GMZ24-200两种膨润土的膨胀性能，将膨润土浸泡在去离子水中进行膨胀力试验，并对GMZ24-200进行了膨胀量试验。结果表明，膨胀力随时间增长而增大，膨胀力随着干密度的增大而增大，且干密度越大，试样初始膨胀速率越大，表现为膨胀力时程曲线初始曲线越陡。GMZ07膨润土膨胀力曲线在低密度时具有“双峰”结构，高密度时则没有，GMZ24-200膨润土膨胀力曲线则没有“双峰”。GMZ07膨润土远比GMZ24-200膨润土蒙脱石含量高，导致GMZ07膨润土在去离子水中的膨胀力大于GMZ24-200膨润土的膨胀力。对两种膨润土最大膨胀力与干密度进行了拟合，利用公式表示有效蒙脱石含量与最大膨胀力之间的关系。GMZ24-200膨润土膨胀量随时间增大而增大，干密度与最大膨胀率之间具有良好的线性关系。     

高庙子钠基膨润土的膨胀性能研究

膨胀性能是高放废物处置库缓冲材料的关键参数之一,缓冲材料的膨胀性能与处置库功能的稳定性密切相关,准确地预测评价膨润土膨胀性能具有重要意义。为了研究缓冲材料膨胀性能与干密度、有效蒙脱石含量的关系,本文采用恒体积膨胀法研究了高放废物处置基本材料GMZ07和GMZ24-200膨润土的膨胀力,并利用膨胀仪研究了GMZ24-20膨润土的膨胀率。试验表明,膨胀力随时间增长而增大,膨胀力随着干密度的增大而增大,且干密度越大,试样初始膨胀速率越大,表现为膨胀力时程曲线初始曲线越陡。GMZ07膨润土膨胀力曲线在低密度时具有"双峰"结构,高密度时则不明显;GMZ24-200膨润土膨胀力曲线未见"双峰"。GMZ07膨润土的蒙脱石含量高于GMZ24-200膨润土,导致GMZ07膨润土的膨胀力大于GMZ24-200膨润土的膨胀力。对两种膨润土最大膨胀力与干密度进行了拟合,最大膨胀力与干密度呈指数关系,利用公式表示最大膨胀力与有效蒙脱石含量之间的关系。可以看出,GMZ24-200膨润土膨胀量随时间增大而增大,最大膨胀率与干密度呈线性关系。     

煤矸石改性膨胀土干湿循环下缩裂的调控机制

为寻求改性膨胀土干燥开裂的调控机制,预防膨胀土工程灾害,在干湿循环条件下,针对不同煤矸石粉掺量的膨胀土进行收缩试验,确定煤矸石粉的最佳掺量及体缩率,通过土样表面的裂隙图像,计算土样外表面的裂隙率,借助压汞试验获得土样内部孔隙率和平均孔径参数,对体缩率、裂隙率、孔隙率等收缩性指标进行分析,揭示煤矸石抑制膨胀土收缩裂隙发育发展的机制。结果表明,在干湿循环下,煤矸石粉掺量为9%时,土样的收缩性得到较好的抑制;掺入煤矸石可降低膨胀土孔隙率,使土体内部结构更加稳定;素膨胀土和改性膨胀土的体缩率、面裂隙率和孔隙率与干湿循环次数的关系均符合三元二次方程。     

公路路基膨胀土判别与分类标准的探讨

膨胀土胀缩等级评判对膨胀土地区路基填筑具有重要意义.分析了国内外现有的评判指标、评判标准和评判方法,提出了新的路基膨胀土胀缩等级评判标准和评判方法.     

人工神经网络模型在膨胀土等级判定中的应用

膨胀土胀缩等级的划分是一典型的不确定性问题。应用神经网络的联想记忆功能，以膨胀土胀缩等级划分标准中3个类别作为训练标本，建立膨胀土胀缩等级与分级指标之间对应关系的BP判定模型，为划分膨胀土胀缩等级提供了一条新途径。     

不同粒料成分填土随击实能变化响应机制的试验研究

针对鲜少研究不同击实能量条件下填土不同粒料成分的响应机制,该文选取砂土及黏土作为击实土料,砂土为刚性颗粒粒料,黏土近似为片状颗粒团粒集合粒料。通过测定不同击实能条件下两种粒料的干密度得出:干密度随击实能的增加均呈对数关系,干密度增量逐渐减小,最终收敛,且在较小击实能的条件下砂土干密度增量大于黏性土,随击实能的增加其收敛速度亦大于黏性土。从不同粒料颗粒性质着手,归纳出不同粒料不同阶段吸收能量后的响应机制,很好的解释了刚性颗粒及片状颗粒团粒集合粒料的干密度随击实能的变化规律。     

粗粒土最大干密度试验研究

采用自行研制的大型击实仪,对粗粒土进行了击实试验.试验结果表明:粗颗粒含量对粗粒土的最大干密度影响较大,其中粗颗粒含量为70%是粗粒土最大干密度变化的分界点;最大粒径对粗粒土的最大干密度和最佳含水量影响较小.粗粒土的最佳含水量随粗颗粒含量增加而减小,且当粗颗粒含量大于70%时,粗粒土中细粒土的含水量急剧增加.     

广西某变电站膨胀土特性研究分析

膨胀土在广西地区普遍分布,置于此地基上的建筑物,会因发生膨胀和收缩变形而影响其稳定性。通过对广西某变电站施工图设计阶段的勘测研究,分析该地区膨胀土的胀缩等级以及膨胀潜势,并对其岩土工程问题进行评价。对站区出现的边坡问题进行分析,给出了坡面防渗及防冲刷等建议措施。研究所得出的膨胀土胀缩性成果可以为该区其他工程建设提供参考。     

用物元分析法判别膨胀土胀缩等级

将膨胀土胀缩等级、判别指标及其特征值作为物元,根据膨胀土分级标准建立关联函数,提出用物元分析判别膨胀土胀缩等级的新方法。结合实例与灰色聚类法和模糊评价模型得到的结果进行了对比。     

模糊数学在广西膨胀土判别和分类中的应用

应用模糊数学理沦采用自由胀缩率、膨胀力、最大吸湿含水率、塑性指数和液限等五个指标对广西膨胀土胀缩等级进行分类，克服了《规范》、塑性图等单因素分类的不足．也解决了在常规多因子分类中，由于指标交叉而不能归类的问题。     

高压实膨润土-砂混合物膨胀性能实验研究

采用自主研制的岩土三向膨胀仪实验装置,探讨了不同干密度(1.6g/cm~3、1.7g/cm~3、1.8g/cm~3、1.9g/cm~3)和掺砂率(0%、10%、20%、30%)条件下,高压实膨润土-砂混合物试样吸水过程中的膨胀特性。结果表明,在30℃下,膨胀应力的发展经历了快速膨胀阶段、减速膨胀阶段和缓慢膨胀阶段,快速膨胀阶段主要处于350min之前,达到了极限膨胀力的80%,膨胀力发展稳定在1 200min内。混合物膨胀应力存在各向异性,竖向膨胀力大于水平向膨胀力,水平向膨胀力与竖向膨胀力的比值约为0.9。混合物的三向膨胀力与掺砂率和干密度均呈指数关系,随掺砂率增加而减小,随干密度增加而增加。掺砂率从0%增加到30%,竖向膨胀力从4.62MPa降低到1.23MPa,干密度从1.6g/cm~3增加到1.9g/cm~3时,竖向膨胀力由0.8MPa增大到3.1MPa。实验结果对高庙子膨润土膨胀性能的正确判定具有重要意义。