摘要
高液限红黏土由于界限含水率不满足规范要求，无法直接用于路基铺筑，且存在水稳定性较差等问题，需要对其进行针对性改良。本文以单掺和复配的方式，基于三种改良剂（石灰、Na2SiO3溶液和阳离子聚丙烯酰胺CPAM），设计了五种改良方案（单掺石灰、单掺Na2SiO3溶液、单掺CPAM、0.3%CPAM复配石灰和0.3%CPAM复配Na2SiO3溶液）。通过宏观试验和微观试验，探究五种改良方案对高液限红黏土物理力学性能、水稳定性和微观结构的影响。得到以下结论： （1）石灰、Na2SiO3溶液和 CPAM 降低高液限红黏土液限和塑性指数的最优配比分别为：8%、6%和 0.45%；液限的最大减少量为：14.24%、16.32%和11.16%；塑性指数的最大减小量为：18.01、21.79和9.8。三种改良高液限红黏土均满足规范要求。改良效果评价结果为：Na2SiO3溶液gt;石灰gt;CPAM。 （2）石灰、Na2SiO3溶液和 CPAM 均能提高高液限红黏土的力学性能，且石灰和CPAM存在最优掺量，分别为6%和0.3%。0.3%CPAM复配6%石灰改良土达到最优力学性能，黏聚力和抗压强度较单掺 6%石灰改良土增加 94.25%和61.92%；0.3%CPAM复配Na2SiO3溶液改良土的力学指标与Na2SiO3溶液掺量呈正比，黏聚力和抗压强度较单掺Na2SiO3溶液改良土最大增长75.52%和17.08%。 （3）单掺CPAM和复掺型改良高液限红黏土的抗崩解特性优于其它单掺型改良高液限红黏土和素土。0.3%CPAM复配石灰改良土抗崩解特性最好，当石灰掺量为6%时，崩解率仅为0.98%；在加入0.3%CPAM后，Na2SiO3溶液改良土抗崩解特性大幅提升，当Na2SiO3溶液掺量为6%时，崩解率仅为9.37%。 （4）由浸水试验确定五种改良土的耐水性排序为：0.3%CPAM复配石灰＞0.3%CPAM 复配 Na2SiO3溶液＞石灰＞CPAM＞Na2SiO3溶液。五种改良土的水稳系数较素土最大提高4.86倍、4.27倍、3.9倍、3.12倍和2.74倍。由5次干湿循环后的强度试验确定复掺型较单掺型改良土的抗干湿能力更好。0.3%CPAM复配 6%石灰较单掺 6%石灰改良土的强度损失率降低 48.24%；0.3%CPAM 复配6%Na2SiO3溶液较单掺6%Na2SiO3溶液改良土的强度损失率降低39.04%。 （5）改良高液限红黏土比素土有更低的分形维数和概率熵以及更高的平均形状系数，改良土表现出更少的孔隙以及更具规则和定向性的孔隙分布特征。
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