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第卷第期岩土工程学报/. .
年月,
水泥土材料力学特性的探讨
郝巨涛
琏西机械学院水利水电学院, 西安
一
、刖百
目前工程中使用的水泥土材料有两种一种是在水泥与土的混台中, 只洒入少最的水
约为% , 其成型是借助碾压来完成的, 其应用范围是水泥土护坡、衬砌、水泥土公路及
水泥土预制件等。另一种则是根据地下截渗墙的施工特点提出来的, 共掺水量大, 混合料呈
流动的浆状扩散度为,也称之为混合灰浆,逸种水泥土的成型是通过水泥的水
化来完成的。后一种水泥土材料应用的时间并不长, 同时其特性又不同于加固土, 其力学特
性研究的人很少。正是在这种情况下,本文结合某工程的实际,对后一种水泥土的力学特性
进行了一些探讨。
二、试验的准备工作
试验用土为淮阿大堤的当地土料, 属粉土, 棕黄色, 质地疏松, 含少量铁锰元素和有机
物, 有牯性,干燥后质地坚硬。该土比重为.。试验用水泥采用普通硅酸盐水泥。另
外在加水混合过程中, 为保证浆液的稳定性, 又加入. 的结晶碳酸钠作为外加剂。结合
某工程的实际, 水泥土的配合比为:土/水泥,水/土水泥.,该浆液比重为
.,扩散度为.,抗压强度为.,抗拉强度为.,弹性镇最为。
试件均采用龄期。
本试验采用应变控制式三轴仪,其轴向分辨荷载为, 最大侧向压力为.,轴
向分辨位移为.,分辨体积变化量为. 。为了了解应力路径的影响,加荷方式
采用等室压方式路径和等平均应力方式路径。
三,试验结果简介
在进行常规三轴试验时路径, 发现水泥土的试验结果与胶结土的结果不同, 但与
超固结土十分相似。其应力应变曲线没有明显的折点,为驼峰形的应变软化型。伴随着软化
现象的发生, 水泥土有明显的剪胀现象,这与一般胶结土的欠压密特点不同。与超固结土一
样, 随着压力室压力的升高, 软化现象和剪胀现象将逐渐减弱, 当围压达到. 时,这
些现象基本消失,材料成为理想弹塑性材料。在对试件本身的变形发展过程进行观察后发
科藕期年儿月目
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岩土工程学报
现,当围压报小时,试件的破坏近似于崩溃型的,很难找到发生塑性滑移的痕迹。当围压逐
渐增大以后,滑移现象逐渐明显, 滑移面也逐渐变成十分平整的面, 该面法向与试件轴向的
央角,有随口增大而减小的趋势见图。
异常点, 与之间在试验范围内呈良好的线性关系。这与超固结土在围压小于先期固结压
力时的表现是一致的。图、图给出的是, 的试验结果。在试验中, 由于设备
的限制, 为了保持不变, 在施加轴向荷载时,需相应地降低围压, 因设备的围压较小, 试
件几乎都是崩溃型破坏轴向应变最大只有%,无法捕捉到软化现象。图是等向压缩试
验结果,涵过中途卸载可以得到水泥土的弹性体变方程为
‘./.
式中为大气压强。
另外将试验中的峰值抗剪强度和残余抗剪强度按回归分析,可以得到
口.. ..
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图图
平均应力. ‘
二
图图
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第期都巨涛: 水泥土材料力学特性的探讨
四、水泥土的弹性性质
从圈, 圈中可以看到应力应变曲线起始段存在一直线段。试验中通过直线段的中途
卸载发现, 几乎在