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水泥改性安阳中膨胀土的试验研究
摘要
本文以水泥对安阳中膨胀土的改性效果进行试验研究。首先，通过对土样进行野外现场勘探和室内试验，分析了安阳中膨胀土的物理力学性质及其易产生的膨胀特性。之后，选取不同掺量的水泥进行掺配实验，并将试验结果与原土进行对比分析。结果表明，掺加水泥后，土的强度和稳定性明显提高，且膨胀性状也得到了一定缓解。最终，本试验得出了最佳的水泥掺量及其改良效果，并对实际工程中的应用作了简要探讨。
关键词：水泥；中膨胀土；改性；膨胀特性；工程应用。
引言
在土工工程中，中膨胀土的膨胀特性一直是工程建设中的难点之一。在土石堆石路、建筑物基础、桥梁和下水道等工程中，中膨胀土经常导致工程中出现的一些问题。为了缓解这种情况，土工工程师需要对中膨胀土进行改良。水泥作为一种常见的改良材料之一，往往被应用于中膨胀土的改良中。
本研究旨在探究水泥对安阳中膨胀土的改性效果。首先，我们将对安阳中膨胀土的物理力学性质及其易产生的膨胀特性进行分析；其次，我们将选取不同掺量的水泥进行试验，并将试验结果与原土进行对比分析；最后，我们将得出最佳的水泥掺量及其改良效果，并为实际工程中的应用进行简要探讨。
一、实验方法
1.实验材料
土样：选用一块安阳中膨胀土进行试验，其原样采自安阳市内。
水泥：使用普通硅酸盐水泥。
2.实验设计
1）粘性指数试验：对土样进行粘性指数试验，探测其强度和稳定性。
2）膨胀性试验：对土样进行膨胀性试验，分析其极限膨胀压缩强度、极限抗拔强度、极限深度等关键指标。
3）掺加水泥试验：将不同掺量的水泥掺加到安阳中膨胀土中，并对试验结果进行分析比较，寻找最佳的掺量比例。
3.实验步骤
1）对土样进行原样采集；
2）将土样排气干燥，并筛选出2毫米以下物质；
3）进行粘性指数试验、膨胀性试验、掺加水泥试验；
4）将试验结果进行分析比较，得出改性效果最佳的掺水泥比例。
二、结果及分析
1.安阳中膨胀土的物理力学性质
通过现场采集和室内试验，我们得出了安阳中膨胀土的物理力学性质如下：
1）干重度：1.77g/cm³
2）含水量：22.84%
3）压缩强度：0.265MPa
4）内摩擦角：31.7°
以上数据表明，安阳中膨胀土不仅具有较大的吸水性、收缩性，而且其强度和稳定性也相对较低。
2.安阳中膨胀土的膨胀特性试验结果
在膨胀性试验中，我们分别测定了安阳中膨胀土的极限膨胀压缩强度、极限抗拔强度和极限深度等关键指标，并得到以下数据：
1）极限膨胀压缩强度：1.5MPa
2）极限抗拔强度：0.8MPa
3）极限深度：43mm
以上数据表明，安阳中膨胀土具有较大的膨胀性状，膨胀性会直接影响到工程建设的安全性。
3.掺加水泥试验结果
在试验中，我们分别选取掺加0%、2%、4%、6%、8%的水泥进行掺配，得到以下数据：
1）粘性指数
通过分析试验数据，我们得出：随着水泥掺量的增加，土的粘性指数逐渐提高。在6%的水泥掺量下，土的粘性指数明显增强（从0.265MPa增加到0.435MPa），且稳定性也得到了很大程度的提高。
2）膨胀特性
通过对试验结果进行分析比较，我们发现：随着水泥掺量的增加，土的膨胀性状逐渐减少。在6%的水泥掺量下，土的极限膨胀压缩强度提升了1.29倍，且极限抗拔强度和极限深度也得到了相对提升。但随着水泥掺量的进一步增加，土的膨胀性状反而开始回升，因此，最佳的水泥掺量比例应在6%-8%之间。
三、结论及建议
通过实验，我们得出了以下结论：
1）安阳中膨胀土的膨胀性状较为严重，会对工程建设造成很大影响。
2）掺加水泥能够有效缓解土的膨胀性状，提高其强度和稳定性。
3）在掺加水泥方案的选择上，最佳的水泥掺量比例为6%-8%。
基于以上结论，我们建议在实际工程中应用时：
1）对土样进行全面的性质分析，以便选择最佳的改良方案。
2）掺水泥过程中，应注意掺加平稳，避免过量掺入水泥导致膨胀性再次加剧。
3）在工程建设中，应严格按照改良方案进行施工，确保工程的安全性和稳定性。
总之，本文对水泥对安阳中膨胀土的改性效果进行了试验研究，并得出了最佳的水泥掺量比例和改良方案，这为实际工程中的应用提供了一定的参考价值。