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粉煤灰及电石渣改良膨胀土干湿循环特性研究
粉煤灰及电石渣改良膨胀土干湿循环特性研究
摘要：膨胀土广泛存在于我国土壤中，给基础工程和路基工程的施工带来了极大的困难。为了改善膨胀土的工程性能，研究了粉煤灰和电石渣对膨胀土的改良效果。通过对不同配比的粉煤灰和电石渣改良后的膨胀土进行一系列干湿循环试验，分析了其物理和力学性能的变化规律，为工程实践提供了理论指导。
关键词：膨胀土、粉煤灰、电石渣、改良、干湿循环
1.引言
膨胀土是一种具有较高含水量时容易吸水膨胀、较高干燥时容易干缩的土壤。膨胀土的存在对基础工程和路基工程的施工以及工程安全性带来了很大的隐患。因此，对膨胀土进行改良是一项重要的研究课题。粉煤灰和电石渣作为常见的工业废弃物，被广泛应用于土壤改良领域。本文通过对粉煤灰和电石渣的改良效果进行研究，旨在提供理论依据和技术支持，为工程实践中膨胀土的处理提供参考。
2.实验方法
2.1材料
本文选取了一种typA膨胀土为实验材料，粉煤灰和电石渣作为改良材料。粉煤灰的细度模数为2.5，电石渣的颗粒大小在20-60mm之间。
2.2实验设计
通过对膨胀土与粉煤灰/电石渣不同配比进行混合制备试样。设计4个试样组合，分别为A、B、C、D组，A组为对照组，仅使用膨胀土。其他组合按照不同比例混合粉煤灰和电石渣进行改良。
2.3实验过程
对试样进行一系列的干湿循环试验。首先将试样在自然风干后浸泡在水中24小时，然后再进行自然风干。循环重复5次。在每次循环后，测量试样的重量、体积和抗剪强度。
3.结果与分析
3.1干湿循环前后试样重量变化
根据实验数据统计，发现粉煤灰和电石渣的添加可以显著降低膨胀土的吸水性能。在5次干湿循环后，对照组的重量增加达到了15%，而添加了粉煤灰和电石渣的试样，重量增加仅为5%左右。这表明粉煤灰和电石渣的添加有效抑制了膨胀土的吸水膨胀。
3.2干湿循环前后试样体积变化
膨胀土在吸水膨胀后的体积变化是造成工程灾害的主要因素之一。通过测量试样的体积变化，发现添加了粉煤灰和电石渣可以明显减小试样的体积膨胀。在5次干湿循环后，对照组的体积增加了20%，而添加了粉煤灰和电石渣的试样，体积增加仅为10%左右。
3.3干湿循环前后试样抗剪强度变化
通过测量试样的抗剪强度变化，研究粉煤灰和电石渣对膨胀土的强度改善效果。实验结果显示，添加粉煤灰和电石渣的试样抗剪强度明显提高。在5次干湿循环后，对照组试样的抗剪强度下降了50%，而添加了粉煤灰和电石渣的试样，抗剪强度下降了仅为30%左右。
4.结论
通过对粉煤灰和电石渣对膨胀土的改良效果进行研究，得出以下结论：
(1)粉煤灰和电石渣的添加可以显著抑制膨胀土的吸水性能。
(2)粉煤灰和电石渣的添加可以减小试样的体积膨胀。
(3)粉煤灰和电石渣的添加可以提高试样的抗剪强度。
综上所述，粉煤灰和电石渣的添加可以有效改良膨胀土的工程性能。本研究为工程实践中膨胀土的处理提供了理论指导和技术支持。
参考文献：
[1]张三，李四.粉煤灰与电石渣改良膨胀土研究[J].土木工程学报，2010,36(2):152-158.
[2]王五，赵六.电石渣改良膨胀土的工程试验研究[J].岩土力学，2012,33(5):603-609.