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电石渣稳定红粘土力学特性试验研究
| 论文题名： | 电石渣稳定红粘土力学特性试验研究 |
| 关键词： | 路堤填料;红粘土;电石渣;掺杂改性;微观结构;力学特性 |
| 摘要： | 在我国十四五规划中，对电石渣、磷石膏和赤泥等大宗固废提出资源化利用新要求。目前已经有诸多学者对电石渣代替石灰应用在建筑材料进行试验研究，但是对于电石渣改性红粘土的研究较少，将电石渣掺入土体既能实现固废资源化利用，也能实现红粘土的就地利用。本文以贵阳红粘土为研究对象，将电石渣掺入红粘土进行宏观和微观试验，通过界限含水率试验、击实试验、无侧限抗压强度试验、直接剪切试验、CBR试验、水稳试验和动三轴试验，探究其对红粘土特性的影响，并借助XRD和SEM探究电石渣改良红粘土的微观机理。主要研究结论如下： （1）掺入电石渣后，电石渣稳定红粘土击实特性指标最佳含水率和最大干密度较红粘土没有明显提升。电石渣稳定红粘土的液限、塑限和塑性指数都随着掺量的增加呈现下降的趋势，但混合料的液限仍大于50%，不满足《公路路基设计规范》（JTG D30-2015）第3.3.3条规定，不能直接用作路堤填料。 （2）电石渣稳定红粘土的无侧限抗压强度随着掺量的增加而先增加后减小，在掺量达到9%，无侧限抗压强度达到最大值；随着压实度的增加混合料的无侧限抗压强度增大；随着养护龄期的发展混合料的无侧限抗压强度先上升后趋于稳定。电石渣稳定红粘土的抗剪强度、黏聚力和内摩擦角同样也随着掺量、龄期和压实度的增加而不断增大。 （3）红粘土本身的CBR值较低，随着电石渣掺量和养护龄期的增加，混合料的CBR值不断增大，在养护龄期14d后趋于稳定，混合料的CBR值最小为4.14%，可以满足各级公路的路堤填料最小承载比要求。红粘土浸水发生崩解，水稳系数为0，掺入电石渣后混合料的水稳定性增强，水稳系数最大为0.49，加入固化剂后水稳定性进一步增强。 （4）红粘土和电石渣稳定红粘土动应力随围压和固结比增加而增加，动剪切模量随围压和固结比增加而增加，阻尼比随围压和固结比频率增加而降低。电石渣稳定红粘土动剪切模量、阻尼比与动剪切应变的关系均符合H-D模型。 （5）红粘土土质松散，电石渣的掺入会填充土颗粒间孔隙同时会与红粘土发生化学反应生成水化硅酸钙、铝酸钙絮状凝胶体，与土颗粒胶结形成团聚体使土体形成新的空间结构，原松散的结构体变的更加紧密，结构强度和稳定性更好。 |
| 作者： | 张文朋 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 谢涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 贵州大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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