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一种高液限大孔隙结构性土及其制样方法技术

技术编号:29222259 阅读:32 留言:0更新日期:2021-07-10 01:02
本发明专利技术公开了一种高液限大孔隙结构性土及其制备方法,该结构性土是通过以基土、高岭土、硅藻土、钙基膨润土、水泥以及尿素作为原料,然后按特殊比例进行混合并压实,最后再经注水养护和恒温养护后制备而成。本发明专利技术提供了一种简易可行、有效的人工制备结构性土的方案,可以解决现场取土对土样结构造成扰动的问题,更好地控制试样的均一性、快速的制备高液限大孔隙结构性土。本发明专利技术通过在原料土中加入早强水泥形成化学胶结作用,还加入硅藻土和钙基膨润土改善液限以及加入不同质量百分比的尿素颗粒水化后形成的大孔隙来模拟天然高液限大孔隙结构性土。限大孔隙结构性土。限大孔隙结构性土。

【技术实现步骤摘要】
一种高液限大孔隙结构性土及其制样方法


[0001]本专利技术涉及岩土工程研究方法,具体涉及一种模拟天然原状土粘结及高液限、大孔隙特性的人工结构性土及其制样方法,属于土木工程领域。

技术介绍

[0002]随着我国经济的迅速发展和城镇化进程的快速推进,国内的各类工程建设项目日益增多,比如:工业与民用建筑、道路桥梁、地下工程、水利设施、港口工程等。特别是在经济发达的东部和南部沿海地区,该地区分广泛分布软黏土地层,受地理条件和土地资源的限制,使更多工程建设项目在软黏土地基环境中进行。天然软黏土一般具有高含水率、大孔隙比、低强度、触变性、高压缩性和结构性等特点,此类土体排水固结缓慢、可被压缩量大,导致地基稳定性差及工后沉降等问题突出,在外荷载的作用下,土体不可避免地出现突发性破坏,会给工程建设造成重大危害。
[0003]一些学者试图人工制备出与天然土性状相同的试样。有研究者通过在砂土中放入水泥制备结构性砂土。也有研究者通过粉土与Ca(OH)2混合击实成样,再通二氧化碳气体,从而模拟土颗粒之间CaCO3胶结作用。这些方法都不能很好考虑到结构性土大孔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高液限大孔隙结构性土,其特征在于:该结构性土是通过以基土、高岭土、硅藻土、钙基膨润土、水泥以及尿素作为原料,然后将所有原料进行混合并压实,最后再经注水养护和恒温养护后制备而成。2.根据权利要求1所述的结构性土,其特征在于:该结构性土中各原料组分的含量如下:基土:28

50重量份,优选为30

45重量份,更优选为32

40重量份;高岭土:13

28重量份,优选为15

26重量份,更优选为18

24重量份;硅藻土:18

32重量份,优选为20

30重量份,更优选为22

28重量份;钙基膨润土:2

10重量份,优选为3

9重量份,更优选为4

8重量份;水泥:1

8重量份,优选为2

7重量份,更优选为3

6重量份;尿素:4

16重量份,优选为6

14重量份,更优选为8

12重量份。3.根据权利要求1或2所述的结构性土,其特征在于:该结构性土的液限含水率为65

83%,优选为70

80%,更优选为73

78%;该结构性土的塑限含水率为28

38%,优选为29

35%,更优选为30

33%;和/或所述基土为湖底淤泥土;和/或所述水泥为早强水泥;作为优选,所述湖底淤泥土为干燥后的湖底淤泥土;所述早强水泥为425R水泥。4.根据权利要求1

3中任一项所述的结构性土,其特征在于:所述基土的粒径为0.01

0.5mm,优选为0.02

0.45mm,更优选为0.03

0.4mm;所述高岭土的粒径为0.5

5μm,优选为1

4μm,更优选为1.5

3μm;所述硅藻土的粒径为0.5

5μm,优选为1

4μm,更优选为1.5

3μm;所述钙基膨润土的粒径为0.5

5μm,优选为1

4μm,更优选为1.5

3μm;所述水泥的粒径为1

40μm,优选为3

35μm,更优选为5

30μm;所述尿素的粒径为0.05

2mm,优选为0.08

1.8mm,更优选为0.1

1.5mm。5.一种高液限大孔隙结构性土的制样方法或制备如权利要求1

4中任一项所述高液限大孔隙结构性土的方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:1)组分检测:检测基土、高岭土、硅藻土、钙基膨润土各自的塑限含水率、液限含水率及比重,同时检测水泥的比重;2)混合:根据组分检测的情况,将基土、高岭土、硅藻土、钙基膨润土、水泥以及尿素进行混合,搅拌均匀后获得混合料;3)制样:将混合料倒入制样器中,击实,得到试样;4)养护:将试样放入容器中,先抽真空,再进行注水养护,最后再进行恒温养护;5)拆模:取出试样,拆模得到结构性土试样。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:步骤2)中各原料组分加入量的配比如下:基土:28

50重量份,优选为30

45重量份,更优选为32

40重量份;高岭土:13

28重量份,优选为15

26重量份,更优选为18

24重量份;硅藻土:18

32重量份,优选为20

30重量份,更优选为22

28重量份;钙基膨润土:2

10重量份,优选为3

9重量份,更优选为4

8重量份;水泥:1

8重量份,优选为2

7重量份,更优选为3

【专利技术属性】
技术研发人员:王智超彭慧良郑军星熊赟
申请(专利权)人:湘潭大学
类型:发明
国别省市:

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