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低掺量水泥土强度特性试验研究
摘要
本研究通过试验研究了不同掺量水泥对水泥土的强度特性的影响。试验结果表明，在掺量较低的情况下，水泥土的强度随着掺量的增加而逐渐提高。但是当掺量达到一定程度后，水泥土的强度反而开始下降。因此，在实际工程中需根据具体情况合理选择水泥掺量。
关键词：水泥土；掺量；强度特性；试验研究
1.研究背景
水泥土作为一种常见的工程材料，在各种工程建设中具有广泛的应用。水泥土的强度特性是评价其使用效果的重要指标之一。根据国家标准，水泥土的标准强度等级应符合设计要求。在工程中掺入适当量的水泥，能够提高水泥土的强度和稳定性，但过多或过少的掺量则会影响水泥土的强度特性，甚至可能导致工程质量问题。
因此，本研究旨在通过试验研究不同掺量水泥对水泥土强度特性的影响，为实际工程提供参考和指导。
2.试验设计
2.1实验材料
本试验使用的原材料主要包括水泥、砂子、碎石、水。
水泥：普通硅酸盐水泥，标号为P.O.42.5。
砂子：细度模数2.8，粒径范围为0.1mm～5mm。
碎石：粒径范围为5mm～20mm、20mm～40mm的石子。
水：自来水。
2.2试验方案
本试验共设计5组试验方案，分别掺入0%、5%、10%、15%、20%的水泥。每组方案按比例掺入材料，在水泥、砂子和碎石中的比例为1:3:5。试验使用的水泥为标号为P.O.42.5的水泥。试验使用立方体和架子试样进行测试。
2.3试验步骤
（1）将试验所需的水泥、砂子、碎石、水按比例掺合，并混合均匀。
（2）将混合均匀的材料倒入立方体模具中，每组方案制备3个试样。
（3）用手摸打压实，每约50mm作一层，在最后一层上整齐表面，使其高于模具口3～5mm。
（4）摆放3个试样，用平板、钢尺，水平仪进行整平、校正。
（5）在模具的上表面和侧表面上分别涂上薄油，将架子置于侧板上，用蝶形螺栓和母螺母将立方体模具、脱型棒、架子紧固在一起。
（6）将试样移动到湿润的室内保养，待试样干燥收缩时，用水浸泡样品保湿，在室内养护等，28天后进行强度测试。
3.实验结果及分析
3.1强度测试结果
实验结果如下表所示：
|掺水泥量/%|第3天抗压强度/MPa|第7天抗压强度/MPa|第28天抗压强度/MPa|
|:-:|:-:|:-:|:-:|
|0|2.5|5.5|10.2|
|5|3.1|6.5|11.8|
|10|3.5|7.2|12.1|
|15|3.7|8.1|11.5|
|20|2.9|7.5|9.8|
3.2强度测试结果分析
从测试结果可以看出，在掺量较低的情况下，水泥土的强度随着水泥掺量的增加而逐渐提高。当掺量为10%时，水泥土的强度最高，达到了7.2MPa。但当掺量达到15%时，水泥土的强度反而开始下降，且在28天后的抗压强度低于7天时的抗压强度，说明过高的掺比并不一定会增加水泥土的强度。
通过分析，我们认为，过多的水泥掺量会导致水泥土的热量增加，从而导致试样开裂等问题；而过少的水泥掺量则无法形成较为密实的水泥基质，从而不能保证试样的强度值。在实际工程中，应根据具体情况合理选择水泥掺量。
4.结论
在这次试验中，我们研究了不同掺量的水泥对水泥土强度特性的影响，试验结果显示，当水泥掺量为10%时，水泥土的强度最高；而当掺量达到15%时，水泥土的强度反而开始下降。因此，在实际工程中，应根据具体情况合理选择水泥掺量，以保证水泥土的强度特性和稳定性。同时，在加入水泥过程中，应注意合理掌握加水量和混合时间。