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十八胺改性下膨胀土斥水与变形特性试验研究
摘要
本文主要研究了十八胺改性下膨胀土的斥水与变形特性。首先，我们根据国内外的研究，总结出十八胺在改性膨胀土中的应用研究现状和发展趋势。接着，我们采用标准试验方法，进行了不同十八胺浓度下的斥水试验和压缩试验。通过对试验数据的分析和研究，我们得出了以下结论：十八胺能够显著提高土体的抗压强度和改善其斥水特性，但增大十八胺浓度会使土体的膨胀性下降，导致土体的变形特性发生变化。
关键词：十八胺；改性膨胀土；斥水特性；变形特性
Abstract
Thispapermainlystudiesthewaterrepellencyanddeformationcharacteristicsofexpandedsoilmodifiedbyoctadecylamine.Firstly,basedondomesticandforeignresearch,wesummarizedthecurrentresearchstatusanddevelopmenttrendsofoctadecylamineinmodifiedexpansivesoil.Then,wecarriedoutwaterrepellencyandcompressiontestsatdifferentconcentrationsofoctadecylamineusingstandardtestmethods.Throughtheanalysisandresearchofthetestdata,wehavedrawnthefollowingconclusions:octadecylaminecansignificantlyimprovethecompressivestrengthofthesoilmassandimproveitswaterrepellency,butincreasingtheoctadecylamineconcentrationwillreducetheexpansibilityofthesoilmass,resultinginchangesinitsdeformationcharacteristics.
Keywords:octadecylamine;modifiedexpansivesoil;waterrepellency;deformationcharacteristics
引言
膨胀土因其在干湿周期下产生膨胀和收缩，导致工程治理很困难，且易引起地基沉降、建筑裂缝等问题而备受关注。十八胺是一种具有表面活性性质的有机化合物，能够改善土体的力学性能和水分的渗透，因此被广泛应用于土壤改良领域。但目前十八胺改性下膨胀土斥水与变形特性的研究报道仍不多。本文旨在研究十八胺改性下膨胀土的斥水与变形特性，为膨胀土的治理提供理论基础和工程经验。
实验方法
1.实验材料
本实验选用采自某省双禧新村工地的膨胀土样品作为试验材料。该土壤的物理性质和化学性质如下表所示:
2.实验步骤
(1)斥水试验
首先，按照ASTMD5894-16标准规定制备十八胺改性下的膨胀土试样。然后，采用ASTMD5907-16标准进行斥水试验，记录土样预处理前后质量变化和渗透率等参数，并计算土样的斥水率。
(2)压缩试验
首先，按照ASTMD5894-16标准规定制备十八胺改性下的膨胀土试样。然后，采用ASTMD2166-16标准进行直接剪切试验，记录试验前后土样的变形量、最大剪切强度、剪切模量等参数。
3.实验结果
(1)斥水试验结果
随着十八胺浓度的增加，膨胀土的斥水率逐渐增大，但增大十八胺浓度会使土体的膨胀性下降，土样预处理前后质量变化如下图所示。
[图1]十八胺浓度对膨胀土斥水率的影响
(2)压缩试验结果
随着十八胺浓度的增加，膨胀土的最大剪切强度和剪切模量逐渐增大，但增大十八胺浓度会使土体的变形量减小，试验结果如下图所示。
[图2]十八胺浓度对膨胀土压缩试验结果的影响
讨论
通过本次实验，我们发现十八胺改性可以显著提高膨胀土的斥水率和抗压强度。这是由于十八胺的表面活性性质能够降低土壤表面的张力，使得水分更容易渗透进土体内部，从而改善土体的斥水性能。同时，十八胺分子的长链构造也能增加与土颗粒表面的摩擦力，提高土体的剪切强度和抵御力。
但我们也发现，十八胺的浓度会影响膨胀土的膨胀性和变形量。随着十八胺浓度的增加，土体的膨胀性下降，导致变形特性发生变化。这是因为十八胺分子长链结构会打乱土壤中原有的结构，限制了土颗粒与水分的相互作用，影响了土体的变形行为。
结论
本文对十八胺改性下的膨胀土斥水和变形特性进行了研究。通过实验数据的分析和总结，我们得出了以下结论：
（1）十八胺的应用能够显著提高膨胀土的抗压强度和改善其斥水特性。
（2）增大十八胺浓度会使土体的膨胀性下降，导