水泥土的固结试验研究

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水泥土的固结试验研究

孙宇雁1王子国1孙衍湖2

(1．中南大学土木建筑学院湖南长沙410075；2．海刚市文艺创作研究事山东烟台265100)

C摘要]通过试验，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]水泥十掺入比十的种类养护龄期压缩特性

中图分类号：Tu2文献标识码：^文章编号：1671—7597(2008)0910068一01

一、引童

在一般压力作用F，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F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，称为土的同结。固结试验指将天然状态下原状i：样或人工制备扰动上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F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t：固结时间官为24h。然后施加下～级荷重；最后4级荷重延长至24h，并以等比例综合同结度法进行修正。

三、试验数据处理豆分析

(一)试验数据处理方法

1．试样初始孔隙比计算公式：

‰：尘盥一l

”

Po(3．卜1)

式中

w o为试样初始含水率；

G．为试样土粒比重；

po为试样初始密度；

pw为水的密度。

2．各级压力下试样同结稳定后的单位沉降量计算公式：

曼：堕×103

’

_I|o(3．1—2)

式中

量为某级压力下的单位沉降蕈(蛐／m)；

∑△Jl，为某级压力下试样固结稳定后的总变形量(m)；’

l I l0为试样初始高度(衄)。

3．各级压力下试样固结稳定后的孔隙比计算公式：

铲％一半叶¨㈣H，

4．某一压力范围内的压缩系数计算公式：

d卢三￡塑

’

pj“一pj(3．1—4)

式中．

ny为压缩系数(M Pa一1)；

见为某级压力值(肝a。1)：

P，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：

E．：生生

口。

(3．卜5)

6．某一压力范围内的体积压缩系数计算公式：

(3．1—6)

通过比重试验，测量各个掺入比水泥上的比霞见表3—1所示。

表3—1两种土样在不同掺入比情况下的比重

水泥掺入比

O％l O％20％30％40％50％

土样编号

J27227l2．722．722732．7l

22．642．672．692．672．692．67

(二)试验数据整理及分析

以掺入比为10％的1号水泥十加水试样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3一l。

袁3—2p与e的关系

l∥K Pa050l()0200400 e

O．5163O．50800．50190．493604852

图3—1试样的e—p曲线

由上图町以看出，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的增犬而变缓。计算压缩指数如表3—3所示。

表3—3计算压缩指数

土样压缩系数Ⅱ。压缩模量Es体积雎缩系数

m。

l号土水泥l O％养护O．083418．009l O．0555 90人湿剪

l号土水泥l O％养护O．081524．8375O．0403 90天干剪

2号t水泥10％养护0．45896．1969O．1614 56天湿剪

2号上水泥10％养护0．31078．9955O．1112 56天十剪

2号上水泥30％养护O．155716．49170．0606 56天湿剪

2号t：水泥30％养护0．077233．1833O．030l 56天干剪

2号上水泥20％养护O．128421．96670．0455 56人湿剪

2号上水泥20％养护O．128421．94440．0456 56天干剪

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