石灰-沸石粉改良膨胀土强度特性及微观机理研究

针对膨胀土胀缩性造成的工程病害问题及石灰改良膨胀土产生的污染问题,以河南南阳地区膨胀土为研究对象,制备素膨胀土及不同石灰和沸石粉掺量的改良土试样。对试样进行无侧限抗压试验、自由膨胀率试验、三轴试验、X射线衍射(XRD)分析和扫描电子显微镜(SEM)测试,研究石灰-沸石粉复合改良膨胀土的强度特性及微观加固机理。结果表明:石灰改良和石灰-沸石粉复合改良均能有效增强土体的强度并降低自由膨胀率,复合改良效果更好,石灰和沸石粉的最佳掺量分别为6%(质量分数)和12%(质量分数);石灰改良土和复合改良土的应力-应变曲线转化为应变软化型;石灰的加入显著提升了膨胀土的黏聚力,随着沸石粉掺量的递增,复合改良土三轴抗剪强度不断增大,内摩擦角呈先增大后减小的趋势;沸石粉与石灰发生火山灰反应,生成大量胶凝物质,填充土体孔隙并使微观结构更加密实,增强土颗粒间的摩阻力,宏观层面上土体强度增强。