水渣改良膨胀土的膨胀性试验研究(附件)
毕业设计论文中文毕业设计论文中文 膨胀土的特征十分复杂，它具有吸水膨胀失水收缩的基本特性，直接使用膨胀土填筑或建筑物直接建造在膨胀土上都是不符合规范要求的。当其含水率发生变化时，会导致体积的变化，从而产生膨胀力或收缩裂缝，造成许多破坏。本文以水渣改良膨胀土，用不同的配比来试验其个种性质，如膨胀率，膨胀力等。再基于对试验结果的整理分析，提出最佳的配比，以便在今后的实际工程中应用。关键词 水渣，膨胀土，膨胀率，膨胀力，土的基本性质 目 录
1 前言1
2 水渣和膨胀土的基本物理特性3
2.1 粘土液塑限试验3
2.2 颗粒级配试验7
3 膨胀率试验12
3.1 自由膨胀率试验12
3.2 无荷载膨胀率试验15
3.3 有荷载膨胀率试验20
3.4 膨胀力试验25
结论29
致谢30
参考文献31
1 前言
1.1水渣改良膨胀土的特点
膨胀土在土木工程中十分常见，膨胀土的特征十分复杂，它具有吸水膨胀失水收缩的基本特性，直接使用膨胀土填筑或建筑物直接建造在膨胀土上都是不符合规范要求的，以前由于对膨胀土的特性认识不清楚，而导致发生的工程事故比比皆是。膨胀土是一种特殊的土质，会影响到道路以及其他构造物的建设，如果处理不恰当的话，在实际工程中，会产生巨大的破坏力。不同的填料其性质都不相同。其性质与构成其结构颗粒的形状、大小、矿物成分有关，既要重视又不能忽视，既要分析内因又要研究外因，改良就要从本质上改变其物质结构，改善其颗粒构成，从而改变其物理力学性能。所以我们今天把用水渣进行膨胀土的改良列为一个课题进行研究，把改良前后的数据进行分析和总结，使我们能够清楚的认识膨胀土改良加快了施工进度，赢得了效益。通过改良，大大缓解了填料来源的需求，充分利用了资源，降低了工程造价，同时将一些荒岗改造成农田，鱼塘，也为经济发展做出了巨大的贡献。
1.2 研究思路
（1）查阅文献，收集该试验的相关资料，掌握试验的相关方法。
（2）根据该试验的实际情况提出合理的方案。
（3）进行试验，记录试验数据。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
楚的认识膨胀土改良加快了施工进度，赢得了效益。通过改良，大大缓解了填料来源的需求，充分利用了资源，降低了工程造价，同时将一些荒岗改造成农田，鱼塘，也为经济发展做出了巨大的贡献。
1.2 研究思路
（1）查阅文献，收集该试验的相关资料，掌握试验的相关方法。
（2）根据该试验的实际情况提出合理的方案。
（3）进行试验，记录试验数据。
（4）整理实验数据并作研究。
（5）撰写报告。
1.3 研究方法
根据《土工试验规程》（GB50123-1999）和《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）的相关规定，针对膨胀土、水渣和水渣颗粒混合料，拟开展以下试验：
土的基本物理性质试验
颗粒分析试验：筛分法
液塑限试验：液塑限联合测定法
土的胀缩性试验
（1）自由膨胀率试验
测定松散的烘干土颗粒在水中以及中分别自由堆积的体积的在空气中自由堆积的体积之比，用百分数表示，来判定无结构力的松散土粒在水中膨胀的特性，是反映土膨胀性的重要指标之一。
（2）无荷载膨胀率试验
测定试样在无荷载有侧限条件下，浸水后在高度方向上的单向膨胀与原高度的比值，以百分比表示，供评价土体膨胀势能时参考。
（3）有荷载膨胀率试验
为了模拟覆盖压力或某一特定的荷载条件，测定试样在某一实际荷载且在有侧限的条件下，浸水后在高度方向上的单向膨胀与原先高度的比值，供评价土体膨胀势能的时候参考。
（4）膨胀力试验
测定试样在体积不变时由于土体吸水膨胀所产生的最大内应力。采用加荷平衡法。
2 水渣和膨胀土的基本物理特性
2.1 粘土液塑限试验
2.1.1 实验目的
（1） 本试验的目的是联合测定膨胀土的液限和塑限，用于划分土类、计算天然稠度和塑性指数。
（2） 本试验适用于粒径不大于0.5mm、有机质含量不大于试样总质量5%的膨胀土。
2.1.2 仪器设备
（1）圆锥仪
图2.1 圆锥仪
（2）深度为40mm，直径为50mm的盛土杯。
（3）感量为0.01g，称量为200的天平g。
（4）其他仪器为筛(0.5mm)、调土刀、调土皿、称量盒、研钵、干燥器、吸管、凡士林等。
2.1.3 试验步骤
（1） 在进行试验中，试样应采用具有代表性的天然含水率或风干的土样
（2） 把事先制作好的土样均匀搅拌，并分层装入盛土杯中，压出空气。充分搅拌比较干的土样，用调土刀把试样压实。在盛土杯装满后，用刀刮平。
（3）用数码式液限塑限联合测定仪测定时的步骤，先接通电源，打开开关，使椎体保持在上面，并确定数码显示应为零。在升降座上放置好土样试杯，使升降台缓缓上升，当椎体尖端与土样表面刚好接触时，红色指示灯亮起，停止上升升降台，按下按钮，椎体自由下落，待读数窗上显示的键入深度稳定，试验完毕，记下数据。最后将椎体复位，读数窗上应显示为零。
（4）随后改变土壤与锥尖的接触位置，保持锥尖两次锥入位置距离不小于1cm，重复本试验（3）步骤，得锥人深度。、允许平行误差为0.5mm，取两者平均值作为该点的锥人深度。
（5）将锥尖处的凡士林抹去，在盛土杯中取两个10g以上的土样放置在不同的称量盒中称其质量，并测定其含水率、，计算到0.1%。计算含水率平均值。
（6） 重复上述（2）～（5）步骤，测量其他两个土样的锥入深度和含水率。
2.1.4试验结果整理
以锥入深度为纵坐标，含水率为横坐标，画出锥入深度和含水率的--图。
（2）按照下列公式来计算该膨胀土土样的塑性指数：
式中：--土样的塑性指数；
--土样的液限；
--土样的塑限
表2.1 液塑限试验结果记录
试验项目
试验次数
1
2
3
入土深度
1
2.4
3.8<
1 前言1
2 水渣和膨胀土的基本物理特性3
2.1 粘土液塑限试验3
2.2 颗粒级配试验7
3 膨胀率试验12
3.1 自由膨胀率试验12
3.2 无荷载膨胀率试验15
3.3 有荷载膨胀率试验20
3.4 膨胀力试验25
结论29
致谢30
参考文献31
1 前言
1.1水渣改良膨胀土的特点
膨胀土在土木工程中十分常见，膨胀土的特征十分复杂，它具有吸水膨胀失水收缩的基本特性，直接使用膨胀土填筑或建筑物直接建造在膨胀土上都是不符合规范要求的，以前由于对膨胀土的特性认识不清楚，而导致发生的工程事故比比皆是。膨胀土是一种特殊的土质，会影响到道路以及其他构造物的建设，如果处理不恰当的话，在实际工程中，会产生巨大的破坏力。不同的填料其性质都不相同。其性质与构成其结构颗粒的形状、大小、矿物成分有关，既要重视又不能忽视，既要分析内因又要研究外因，改良就要从本质上改变其物质结构，改善其颗粒构成，从而改变其物理力学性能。所以我们今天把用水渣进行膨胀土的改良列为一个课题进行研究，把改良前后的数据进行分析和总结，使我们能够清楚的认识膨胀土改良加快了施工进度，赢得了效益。通过改良，大大缓解了填料来源的需求，充分利用了资源，降低了工程造价，同时将一些荒岗改造成农田，鱼塘，也为经济发展做出了巨大的贡献。
1.2 研究思路
（1）查阅文献，收集该试验的相关资料，掌握试验的相关方法。
（2）根据该试验的实际情况提出合理的方案。
（3）进行试验，记录试验数据。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
楚的认识膨胀土改良加快了施工进度，赢得了效益。通过改良，大大缓解了填料来源的需求，充分利用了资源，降低了工程造价，同时将一些荒岗改造成农田，鱼塘，也为经济发展做出了巨大的贡献。
1.2 研究思路
（1）查阅文献，收集该试验的相关资料，掌握试验的相关方法。
（2）根据该试验的实际情况提出合理的方案。
（3）进行试验，记录试验数据。
（4）整理实验数据并作研究。
（5）撰写报告。
1.3 研究方法
根据《土工试验规程》（GB50123-1999）和《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）的相关规定，针对膨胀土、水渣和水渣颗粒混合料，拟开展以下试验：
土的基本物理性质试验
颗粒分析试验：筛分法
液塑限试验：液塑限联合测定法
土的胀缩性试验
（1）自由膨胀率试验
测定松散的烘干土颗粒在水中以及中分别自由堆积的体积的在空气中自由堆积的体积之比，用百分数表示，来判定无结构力的松散土粒在水中膨胀的特性，是反映土膨胀性的重要指标之一。
（2）无荷载膨胀率试验
测定试样在无荷载有侧限条件下，浸水后在高度方向上的单向膨胀与原高度的比值，以百分比表示，供评价土体膨胀势能时参考。
（3）有荷载膨胀率试验
为了模拟覆盖压力或某一特定的荷载条件，测定试样在某一实际荷载且在有侧限的条件下，浸水后在高度方向上的单向膨胀与原先高度的比值，供评价土体膨胀势能的时候参考。
（4）膨胀力试验
测定试样在体积不变时由于土体吸水膨胀所产生的最大内应力。采用加荷平衡法。
2 水渣和膨胀土的基本物理特性
2.1 粘土液塑限试验
2.1.1 实验目的
（1） 本试验的目的是联合测定膨胀土的液限和塑限，用于划分土类、计算天然稠度和塑性指数。
（2） 本试验适用于粒径不大于0.5mm、有机质含量不大于试样总质量5%的膨胀土。
2.1.2 仪器设备
（1）圆锥仪
图2.1 圆锥仪
（2）深度为40mm，直径为50mm的盛土杯。
（3）感量为0.01g，称量为200的天平g。
（4）其他仪器为筛(0.5mm)、调土刀、调土皿、称量盒、研钵、干燥器、吸管、凡士林等。
2.1.3 试验步骤
（1） 在进行试验中，试样应采用具有代表性的天然含水率或风干的土样
（2） 把事先制作好的土样均匀搅拌，并分层装入盛土杯中，压出空气。充分搅拌比较干的土样，用调土刀把试样压实。在盛土杯装满后，用刀刮平。
（3）用数码式液限塑限联合测定仪测定时的步骤，先接通电源，打开开关，使椎体保持在上面，并确定数码显示应为零。在升降座上放置好土样试杯，使升降台缓缓上升，当椎体尖端与土样表面刚好接触时，红色指示灯亮起，停止上升升降台，按下按钮，椎体自由下落，待读数窗上显示的键入深度稳定，试验完毕，记下数据。最后将椎体复位，读数窗上应显示为零。
（4）随后改变土壤与锥尖的接触位置，保持锥尖两次锥入位置距离不小于1cm，重复本试验（3）步骤，得锥人深度。、允许平行误差为0.5mm，取两者平均值作为该点的锥人深度。
（5）将锥尖处的凡士林抹去，在盛土杯中取两个10g以上的土样放置在不同的称量盒中称其质量，并测定其含水率、，计算到0.1%。计算含水率平均值。
（6） 重复上述（2）～（5）步骤，测量其他两个土样的锥入深度和含水率。
2.1.4试验结果整理
以锥入深度为纵坐标，含水率为横坐标，画出锥入深度和含水率的--图。
（2）按照下列公式来计算该膨胀土土样的塑性指数：
式中：--土样的塑性指数；
--土样的液限；
--土样的塑限
表2.1 液塑限试验结果记录
试验项目
试验次数
1
2
3
入土深度
1
2.4
3.8<
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