压缩试验结果表明:相比素红土,水泥的加入和试样的养护显著降低了红土的压缩性,随着水泥加入比例的增大和试样养护时间的延长,水泥加固红土的压缩系数逐渐减小。
1.水泥加入比例对红土压缩特性的影响
水泥加固红土增强了红土颗粒之间的胶结作用,水泥越多,养护时间越长,胶结作用越强,加固红土的结构稳定性越强,抵抗外荷载的能力越大,水泥加固红土的压缩性越小。
水泥与红土均匀混合后,水泥的胶结作用使得水泥在红土中形成坚硬的骨架,增强其结构的稳定性。在相同压力作用下,颗粒之间要发生错动,对土体孔隙的挤压就显得比较困难,故水泥加固红土的压缩性减小。如在不养护的情况下,素红土的压缩系数为0.174MPa-1,大于0.1MPa-1,属中压缩性的土体;水泥加入比例为15%时红土的压缩系数为0.059MPa-1,小于0.1MPa-1,属低压缩性的土体。
在相同养护时间的情况下,随着水泥加入比例的增大,水泥的胶结作用越来越强,水泥在红土中形成的骨架就更加坚硬,结构越稳定。这样,在相同压力作用下,颗粒之间要发生相互错动,使土体结构中的孔隙变小,形成新的结构就显得更加困难。故随着水泥加入比例的增多,加固红土的压缩性逐渐减小,直观地表现为压缩系数减小。如在试样不养护的情况下,水泥加入比例为8%时,红土的压缩系数为0.083MPa-1;而水泥加入比例为15%时,红土的压缩系数减小为0.059MPa-1。
2.试样养护时间对红土压缩特性的影响
在水泥加入比例相同的情况下,水泥加固红土经过养护之后,水泥的胶结作用得到了增强,水泥在红土中形成的骨架越来越坚硬。这样,在相同外力作用下,要使红土颗粒之间发生相互错动,使红土结构中的孔隙减小,形成新的紧密结构就比较困难,故与不养护加固红土相比,养护后加固红土的变形量减小了很多,压缩性降低,压缩系数减小。如在水泥加入比例为15%的情况下,试样不养护(0d)时,水泥加固红土的压缩系数为0.059MPa-1;而试样养护14d,水泥加固红土的压缩系数减小为0.038 MPa-1。
在加入比例相同的情况下,随着养护时间的延长,水泥与土颗粒之间反应生成的胶结物进一步填充在孔隙中,使得颗粒之间的联结力增强,孔隙减少,水泥在红土中形成的骨架就更加坚硬。这样,在相同压力的作用下,颗粒之间要发生相互错动,使土体结构中的孔隙变小,形成新的结构就显得很困难。故随着养护时间的延长,加固红土压缩性逐渐降低,压缩系数减小。如在水泥加入比例为15%的情况下,加固红土养护3d时的压缩系数为0.050MPa-1,而养护7d时的压缩系数减小为0.043MPa-1。
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