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桂林地处低纬,属于亚热带季风气候,具有常年降雨、雨量充沛的气候条件。这种湿润的天然气候条件以及近年来人类工程活动频繁等人为条件,致使红粘土中通过各种途径如排放垃圾、农业施肥、建筑施工及地下水污染等含有有机质。极少量的有机质就会对红粘土的物理力学性质造成很大的影响。为了更好地满足工程建设的需要和更大程度上降低不良地基对建筑物的损害,提高有机质红粘土强度的试验研究具有非常重要的意义。
在保证试样一致性的前提下,本文通过室内试验的手段和单因子的试验方法,分别对有机质如何影响红粘土的物理力学性质、采用固化剂水泥提高有机质红粘土的强度、外加剂对水泥土强度的影响规律、外加剂的优化及提高特殊状态下有机质红粘土的强度等方面进行了详尽地分析与研究。在试验范围内,主要的结论有:
1、有机质含量对红粘土物理力学性质的影响具有一定的规律性。保持含水量不变的前提下,随着有机质含量的增加,有机质红粘土的液限和塑性指数呈指数形式增加,塑限呈直线形式增加;随着有机质含量的增加,有机质红粘土的粘聚力呈抛物线型逐渐减小,内摩擦角呈双曲线型减小,而压缩系数则呈抛物线型逐渐增加。且分别采用指数函数、线性函数、剖物线函数和双曲线函数等预测模型对试验数据进行了数值分析,得出了对应的拟合曲线、回归方程及相关系数等。
2、采用水泥和外加剂提高有机质红粘土的强度具有显著的效果。保持含水量及有机质含量不变的情况下,水泥掺量、养护时间、外加剂类型和外加剂掺量对水泥土强度的影响呈现出一定的规律性。根据各自的数据特征,分别采用了不同的函数模型进行了数值分析。得出了相关的拟合方程、曲线及不同外加剂的最优掺量,复合早强剂的最优掺入比为3%,高效减水剂的最优掺入比为1%,早强减水剂的最优掺入比为3%,矿物掺合料粉煤灰的最优掺入比为20%(占水泥重量的百分比)。
3、外加剂的优化及提高特殊状态下有机质红粘土的强度具有重要的意义。通过对掺加了外加剂的水泥土的粘聚力、内摩擦角、压缩系数和无侧限抗压强度等力学性能指标进行对比分析,得出了理想的外加剂类型为高效减水剂,其最优掺入比为水泥掺量的1%。并采用理想外加剂对高有机质含量的红粘土在高含水率状态下强度的提高进行了试验研究。最终得出:在相同试验条件下,掺加高效减水剂的水泥土比不加外加剂水泥土的强度高10%~20%,从而进一步验证了高效减水剂的增强加固效果。