摻加材料對(duì)黏土密度的影響探究

魏靜

摘 要 通過摻加不同含量、不同粒徑的建筑垃圾再生微粉?；蛏暗[石，測(cè)定混合黏土密度，研究摻加材料對(duì)其密度的影響。結(jié)果顯示，滿足一般土壤對(duì)密度要求的摻加量有：1）直徑2～3 cm的砂礫石，摻加10%～30%;2）直徑≤1 cm的建筑垃圾再生微粉粒，摻加量10%～40%;3）直徑1～2 cm的建筑垃圾再生微粉粒，摻加量10%～20%;4）直徑2～3 cm的建筑垃圾再生微粉粒，摻加量10%～30%。

關(guān)鍵詞 建筑垃圾再生微粉粒;砂礫石;密度

中圖分類號(hào)：TU411 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.15.098

在世界范圍內(nèi)，黏土集中分布在北緯60°至南緯50°的40多個(gè)國(guó)家與地區(qū)，遍及六大洲。我國(guó)便是黏土廣泛分布的國(guó)家之一，特別是在長(zhǎng)江與黃河的中下游、南部沿海以及西南廣大地區(qū)的各種工程建設(shè)中，黏土非常常見[1]。黏土排水、通透氣不良，水氣狀況不利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育，易造成作物秧苗腐爛。張平和胡毅夫[2]在利用石灰改良重黏土土質(zhì)方面進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)研究，得出了最佳摻量及相應(yīng)土質(zhì)特性改良效果。鐘敏雄等[3]在利用康耐固化劑改良重黏土土質(zhì)方面進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)研究，得出了土質(zhì)物理力學(xué)性能及強(qiáng)度變化的規(guī)律。賈德義等[4]在重黏土中摻加粉煤灰，在每667 m2施灰30 t時(shí)，較對(duì)照田增產(chǎn)107.9%，后效作用顯著。朱麗英等[5]采用棉花膜下軟管灌溉栽培技術(shù)發(fā)展棉花產(chǎn)業(yè)，增產(chǎn)增收效果顯著。Tovey[6]從土體結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，借助于計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)對(duì)重黏土的微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了定量分析。Allam、Day、Al-homoud等[7-9]通過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，含水率的改變對(duì)重黏土的物理力學(xué)性質(zhì)有著非常顯著的影響。Celal等通過大量的試驗(yàn)研究了石灰對(duì)重黏土的改良作用[10]。Rivard等[11]建立了黏質(zhì)土最大干密度與最佳含水量之間的關(guān)系。

許多專家、學(xué)者和工程技術(shù)人員對(duì)重黏土的基礎(chǔ)理論與工程適用性都從不同的角度進(jìn)行了大量研究工作，取得了大量有益的實(shí)用性成果，但應(yīng)用礫石或建筑垃圾再生微粉對(duì)黏土進(jìn)行改良還未涉及?；诖?，探討不同直徑、不同含量的建筑垃圾再生微粉?；蛏暗[石對(duì)黏土密度的影響。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置

采用黏質(zhì)土風(fēng)干后研磨過2 mm篩備用，摻加材料選用黑河灘上砂礫石和農(nóng)家小院拆除的舊建筑垃圾黏土磚，敲碎形成建筑垃圾再生微粉粒，并分別過1 cm、2 cm、3 cm篩，自然風(fēng)干備用。將砂礫石、建筑垃圾再生微粉粒分別按照直徑≤1 cm，1～2 cm，2～3 cm，與黏土（2 mm）以質(zhì)量比0%（CK）、10%、20%、30%、40%和50%混合至容重ρb為1.3 g·cm-3，設(shè)計(jì)30組不同處理，每組設(shè)置3次重復(fù)，空白實(shí)驗(yàn)1組，3次重復(fù)，共93組。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

將不同含量（10%、20%、30%、40%和50%）、不同粒徑（≤1 cm、1～2 cm、2～3 cm）砂礫石或建筑垃圾再生微粉?；旌现琉ね林校b入環(huán)刀，依據(jù)《森林土壤水分-物理性質(zhì)的測(cè)定》（LY/T 1215—1999）[12]檢測(cè)總孔隙度Pt，再用式1計(jì)算獲得摻加前后土粒密度。

2 結(jié)果與分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)果詳見圖1和表1。由圖1可知，摻加砂礫石或建筑垃圾微粉粒，土壤密度均小于空白實(shí)驗(yàn)。摻加同一粒徑范圍砂礫石或建筑垃圾微粉粒，土壤密度基本隨摻加量增加而減小。

一般土壤的密度多在2.6～2.8 g·cm-3，摻加砂礫石后土壤密度為2.27～2.61 g·cm-3，其中礫石直徑為2～3 cm，含量為10%、20%和30%時(shí)，土壤密度分別為2.57 g·cm-3、2.61 g·cm-3和2.61 g·cm-3，接近一般土壤密度下限值，滿足一般土壤對(duì)密度的要求。摻加建筑垃圾再生微粉粒后土壤密度為2.5～2.8 g·cm-3，其中建筑垃圾再生微粉粒直徑≤1 cm，含量為10%、20%、30%和40%時(shí)，其土粒密度分別為2.60 g·cm-3、2.66 g·cm-3、2.61 g·cm-3和2.62 g·cm-3;直徑為1～2 cm，含量分別為10%和20%時(shí)，其土粒密度分別為2.76 g·cm-3和2.60 g·cm-3;直徑為2～3 cm，含量分別為10%、20%和30%時(shí)，其土粒密度分別為2.69 g·cm-3、2.68 g·cm-3和2.58 g·cm-3，滿足一般土壤對(duì)密度的要求。

3 結(jié)論

為滿足一般土壤對(duì)密度的需求，黏土中可摻加砂礫石，直徑2～3 cm時(shí)，含量為10%、20%或30%;或摻加建筑垃圾再生微粉粒，直徑≤1 cm時(shí)，含量為10%、20%、30%或40%;直徑1～2 cm時(shí)，含量為10%或20%;直徑2～3 cm時(shí)，含量為10%、20%或30%，均可達(dá)到土粒密度在2.6～2.8 g·cm-3的需求。

參考文獻(xiàn)：

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[12] 張萬(wàn)儒，楊光瀅，屠星南，等.LY/T1215-1999森林土壤水分-物理性質(zhì)的測(cè)定[S].北京：國(guó)家林業(yè)局，1999.

（責(zé)任編輯：劉昀）