摘

 要:研究了石灰粉煤灰改性膨胀土的各项性能指标。通过对在膨胀土中加入不同比例的石

灰粉煤灰进行物理性质试验、力学性质试验、水理性质试验和特殊性质试验的改性试验研究，
实验结果表明掺入了石灰粉煤灰的膨胀土的各项性能指标均有一定量的提升，试验获得原
始的数据资料可为工程施工提供参考依据。

 

　　

 关键词：石灰；粉煤灰；膨胀土；改性 

　　

 

　　

 随着经济建设的发展，膨胀土因在形貌上和工程性质上的特殊作用和破坏作用的严重

性，越来越引起岩土工程界的广泛的重视。为消除、减小膨胀土危害，提高其工程适用性，
人们开展了卓有成效的研究。

50 年代初，我国在修建成渝铁路工程中，首次遇到成都黏土

膨胀危害问题，从而拉开了我国膨胀土研究的序幕。

70 年代中期，我国开展了大规模的膨

胀土普查工作，建立了科学研究试验基地，开展了卓有成效的研究，取得了一定的科研成
果和工作经验。

80 年代，我国制定了膨胀土地区建筑技术规范。膨胀土的研究已经从一个国

家或地区的研究逐渐发展成为世界性的共同课题。到目前为止，已经先后召开了

7 次国际膨

胀土研究与工程会议，在膨胀土的成分、结构、强度、膨胀机理以及变形等方面取得了许多很
有价值的研究成果和工作经验，掌握了许多处理方法，改性膨胀土由于具有较好的性价比
而受到重视。

 

　　

1 膨胀土的危害及改性措施 

　　

1.1 膨胀土的危害。膨胀土是土中黏粒成分主要由亲水矿物（主要是蒙脱石、伊利石、高

岭石、绿泥石等）组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特征的黏性土。

 

　　

 由于膨胀土液限、塑限和塑性指数较大，在天然含水量的情况下常处于较坚硬的状态 ，

具有很强的吸水性、高塑性以及快速崩解和剧烈的膨胀性，常常给膨胀土地区的工程建设造
成严重的破坏，给人民的财产造成巨大的损失。膨胀土造成的破坏是长期的、反复的和潜在
的，对铁路、公路及建筑物的危害很严重，全世界每年造成的损失达

50 亿美元以上。我国由

于膨胀土地基致害的建筑面积达

1000 平方米左右。主要表现在其上构造物的过量变形和边

坡的稳定性遭到破坏。过量变形是由于含水量的变化使膨胀土地基土体体积发生变化，对其
上的构造物造成危害；对边坡的破坏作用主要是由于水分侵入风化带内发育的裂隙中，使
黏土颗粒间联结力削弱并吸水膨胀，其产生的横向膨胀应变能使土体沿滑面向坡脚产生位
移，使膨胀土开裂、崩解，强度衰减而产生滑坡。

 

　　

1.2 改性措施。目前膨胀土在工程施工中的改性措施主要有： 

　　

 1）换填土。换填土是膨胀土路基处理中最简单而且有效的方法，换填土方法虽然行之

有效，但会造成极大的浪费以及对环境造成污染，故此法不足取。

 

　　

 2）包裹法。膨胀土的膨胀是有一定条件的，在其含水量一定的情况下，它并不会随意

膨胀。因此，可利用土工布或黏性土将膨胀土进行包裹，避免膨胀土与外界大气直接接触，
尽量减少膨胀土内部的含水量的变化。此方法处理成本不高，经济性较好。但没有从根本上
解决问题，且不易把握，容易出现质量隐患。

 

　　

 3）改性处理。常用的有水泥、石灰或其他固化材料改性处理方法，其原理是通过与膨

胀土进行物理和化学反应，以达到降低膨胀土的膨胀潜势，增加强度和提高水稳定性，以
达到改善膨胀土的力学性能的目的。此种方法处理成本较高，但处理问题彻底，且不会对环
境造成危害。

 

　　

 2 石灰粉煤灰改性试验研究 

　　

 2.1 土料备制。为了保证取得的土样是研究区域内典型的膨胀土，试验中所用到的所有

膨胀土土样都是导师根据研究区内品质土的外貌特征和地质情况，亲自到现场指导取样，
取得土样属于典型的膨胀土。

 

　　

 取土回来后把其放入烘箱烘干，然后过 0.5mm、2mm、5mm 筛，分别把这 3 种不同粒径