试验材料及方案

1.试验材料

选取昆明世博生态城典型红土作为试验土样，一般建筑工程用砂作为掺入砂样，红土样及砂土样的级配曲线如图5－1所示。图中，D代表小于某粒径的土体质量分数，单位为%。红土样的基本特性见表5－1，砂土样的基本特性见表5－2。

图5－1　红土样及砂土样的级配曲线

表5－1　红土样的基本特性

表5－1表明：该红土的黏粒质量分数最大（52.4%），其次是粉粒（43.6%），砂粒质量分数最小（4.0%），其细粒质量分数高达96.0%，属细粒土。该红土的液限为46.5%，小于50%；塑性指数为18.2，大于17，属低液限黏土。

表5－2　砂土样的基本特性

表5－2表明：该砂土的粗砂最少，仅占8.0%，中砂占44.4%，细砂占47.6%，其中粒径大于0.25mm的粗砂和中砂的质量分数量达到52.4%，大于50%；且不均匀系数3.12，小于5，曲率系数为0.96，小于1，属级配不良中砂。

2.试验方案

将砂土按不同比例掺入红土中进行对比试验研究，掺入砂土后的红土称为掺砂红土，掺砂比例为0（即掺砂前）时的红土称为素红土。掺砂比例按0，10%，20%，30%，40%变化。

试验主要分为宏观和微观两部分，宏观试验包括界限含水试验、击实试验、无侧限抗压强度试验、直剪试验，微观试验指的是扫描电镜试验。其中，无侧限抗压强度试验和直剪试验由不同掺砂比例下的最佳击实状态控制，扫描电镜试样取自最佳击实状态下的烘干击实样。

进行掺砂红土的界限含水试验时，先将红土和砂土烘干后分别过0.5mm筛，将过筛后的红土和砂土按照拟定的掺砂比例配制并拌和均匀，加入适量蒸馏水静置24h，再调拌均匀，采用光电式液塑限联合测定仪测试分析掺砂红土的液限、塑限、塑性指数等界限含水特性。

进行掺砂红土的击实试验时，先以8%的掺砂比例制备掺砂红土样，并按照不同的浸润时间进行击实试验，确定最佳击实制样时间；然后根据最佳击实制样时间，制备其他不同比例下的掺砂红土样，开展掺砂红土的击实试验，测试分析掺砂红土的击实特性。试验选用DJ－Q型电动击实仪进行轻型击实，土样分三层，每层25击，单位体积击实功为604.0kJ/m3。

进行无侧限抗压强度试验和直剪试验时，根据不同掺砂比例下掺砂红土的最佳击实状态制备试样。无侧限抗压强度试验采用应变式无侧限压缩仪进行测试，转速控制在6r/min；直剪试验选用DJS－2型应变控制式四联直剪仪进行快剪，剪切速率为0.8mm/min。