合肥膨胀土阳离子改良试验及微观机制分析

摘要：

以合肥典型膨胀土为研究对象，利用石灰与十六烷基三甲基溴化铵（ CTMAB）混合物作为添加剂对膨胀土进行改良，通过界限含水率试验、直剪试验、不固结不排水三轴压缩试验、自由膨胀率试验和扫描电镜（ SEM）试验，对比分析了两种不同膨胀潜势膨胀土改良前、后基本物理力学性质变化情况和改良效果，并基于双电层理论进行改良微观机制分析。试验研究结果表明：膨胀土改良后，黏粒含量减小，粉粒含量增多，塑性指数降低，亲水性减弱，膨胀潜势得到有效抑制，自由膨胀率低于40％，变为非膨胀土，抗剪强度得到提高。通过SEM观察微观结构发现：改良土土粒产生团聚作用并胶结成整体，土颗粒间胶结力增强，水稳定性提高。 CTMAB与石灰相互促进、激发，形成协同作用，通过离子交换、吸附、包裹、胶结等一系列复杂的表面物化反应，使土粒扩散层厚度变薄，膨胀土对水“敏感性”降低，强度提高，工程性质得到明显改善。

关键词：膨胀土、化学改良、石灰、十六烷基三甲基溴化铵、微观机制

分类号：U41;U4

资助基金：国家自然科学基金项目51304057；合肥重点工程建设局科技支撑项目2013CGAZ0771；安徽省住房城乡建设厅科学技术计划项目2013YF－27；水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉大学开放研究基金项目2013B111。

在线出版日期：2015-11-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：104-109,135