石灰基材料对生土改性效果及机制研究
石灰改良土原理与施工质量控制
石灰改良土原理与施工质量控制在沿江、沿河地区修建高速公路，土源往往严重缺乏。
在无理想的土源时，过湿土甚至中等膨胀性的土有时也可能作为路基填料来使用，这时就要利用石灰来改良，利用石灰在土中的化学反应，使得土壤板结，使土呈碱性、砂性。
改良土有利于施工、水稳性好、强度大等特点。
石灰土路基整体性好、承载力高、变形小，是一种理想的公路底基层和路基土质改良的优良材料。
本文主要针对石灰改良土的原理与质量控制进行探讨，并提出相应的处理措施，希望能够对相关人士给予帮助。
标签：石灰改良土；原理；质量控制；一、石灰改良土的原理1、石灰土路基是由石灰拌合土分层填筑而成，石灰与土中的矿物发生反应，生成硅酸钙和硅酸铝，土中的部分水分子和反应生成的水分子化为结晶水被吸入它们的结晶骨架中，硅酸钙和硅酸铝是一种水稳性良好的胶结材料，具有水硬性的胶凝材料性质，土粒表面化学反应生成的硅酸钙和硅酸铝可以将未反应的内部土粒包裹并与相邻土粒胶合成一个整体，这是石灰土强度形成的最主要原因。
2、石灰土强度的形成需要时间。
石灰与土的化学反应、碳酸化作用和结晶作用均需要一定的时间，所以，石灰土的强度具有随着龄期增长的特点，28天后强度基本趋于稳定。
3、石灰在与土的化学反映过程中，需要水分子存在参与结晶等化学反映，一定的含水量是形成石灰土强度的必备条件。
在夏天气温较高时，石灰土表水份及易蒸发，形成干石灰与土，无法化学反映产生强度，因此必须适当洒水保持养生，但不可过多，以最佳含水量为度。
4、有人说土的粒度和粘性对石灰土的强度有影响，但我在实际施工中发现，前期粘土强度发展较砂性土快，但后期最終强度不相上下，这是由于粘性土粒度细，（塑性指数>12）比表面积大，所以前期反应快，而砂性土（塑性指数只有6-8）由于颗料大，比表面积小，所以反应相对没有粘性土大，但随着时间的推移，最后强度是不相上下的。
说到土质对石灰土的影响主要有，硫酸盐类含量超过8%或有机质含量超过10%的土，由于其PH值较小，影响石灰的碱性发挥，导致强度形成不足，所以这些土不宜做石灰土。
石灰对土壤重金属污染修复研究进展
石灰对土壤重金属污染修复研究进展一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展，土壤重金属污染问题日益严重，对生态环境和人类健康造成了巨大的威胁。
石灰作为一种常见的碱性物质，在土壤重金属污染修复中展现出了广阔的应用前景。
本文旨在对石灰对土壤重金属污染修复的研究进展进行全面的综述，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
本文首先介绍了土壤重金属污染的来源、危害及修复的重要性，阐述了石灰在土壤重金属污染修复中的基本原理和作用机制。
随后，文章从石灰的种类和性质、石灰修复土壤重金属污染的机理、影响因素、修复效果评估等方面进行了详细的论述。
文章还总结了石灰修复土壤重金属污染的主要应用领域及存在的问题，并展望了未来的研究方向。
通过本文的综述，我们期望能够为读者提供一个全面、系统的了解石灰在土壤重金属污染修复中应用的平台，以促进该领域的研究和发展，为环境保护和可持续发展做出贡献。
二、土壤重金属污染及其影响随着工业化和城市化的快速发展，土壤重金属污染问题日益严重，对人类健康和生态环境构成了巨大威胁。
重金属如铅（Pb）、汞（Hg）、铬（Cr）、镉（Cd）等，不易被生物降解，能在土壤中积累并通过食物链进入人体，造成长期慢性毒害。
这些重金属不仅影响土壤肥力和农作物的产量，还会通过食物链进入人体，对人类的神经系统、消化系统、免疫系统等造成损害。
土壤重金属污染的主要来源包括工业废水排放、农药和化肥的滥用、城市垃圾的不合理处理等。
这些行为导致重金属在土壤中不断积累，超出了土壤的自净能力，造成土壤污染。
大气沉降和雨水淋洗也是重金属进入土壤的重要途径。
重金属对土壤生态系统的影响是多方面的。
重金属会破坏土壤的结构和肥力，降低土壤的保水保肥能力。
重金属会影响土壤中微生物的生存和活动，破坏土壤的生物多样性。
重金属还会影响土壤中的植物生长，抑制植物对营养元素的吸收和利用，导致植物生长迟缓、产量下降。
因此，对土壤重金属污染进行修复和治理具有重要意义。
浅谈石灰改良土对路基弯沉值的影响
浅谈石灰改良土对路基弯沉值的影响
石灰是一种广泛应用于路基加固中的常见材料。
石灰改良土是指将石灰与土壤混合，通过化学反应和物理作用改善土壤的工程性能，进而提高路基的承载力和稳定性。
本文旨在探讨石灰改良土对路基弯沉值的影响。
一是提高路基的强度和稳定性。
由于石灰可以与土壤中的粘土矿物发生化学反应，形成新的矿物质，从而改善土壤的物理性质和力学性能。
石灰改良土可以提高土壤的抗剪强度和抗压强度，使路基具备更好的承载能力和稳定性，从而减小弯沉值的发生。
二是促进土壤固结和减小路基的压缩性。
石灰可以通过水化反应迅速产生大量的Ca2+离子和OH-离子，这些离子会与土壤中的粘土矿物发生作用，从而形成新的钙镁离子矿物质。
这些新的矿物质可以填充土壤微孔隙和毛孔隙，减小土壤的孔隙度和渗透性，从而促进土壤的固结和减小路基的压缩性。
这对于减小路基的弯沉值有着显著的影响。
三是改善土壤的水稳定性和耐久性。
石灰可以促进土壤颗粒之间的结合和胶结作用，从而形成更加结实的土体结构。
这样可以提高路基的抗水性能和耐久性，防止路基在潮湿环境下发生软化和变形，从而减小路基的弯沉值。
综上所述，石灰改良土对路基弯沉值的影响是显著的。
石灰改良土可以提高路基的强度和稳定性、促进土壤固结和减小路基的压缩性、改善土壤的水稳定性和耐久性等方面发挥重要作用。
因此，在路基工程中，采用石灰改良土的方式进行路基加固是一种值得推广的方法和技术。
浅析石灰改良在路基施工中的应用
Ｌ ｏ Ｗ Ｃ Ａ Ｒ Ｂ ｏ Ｎ Ｗ ｏ Ｒ Ｌ Ｄ ２ ｏ ｌ ５ ， ４
浅析石灰 改 良在路 基施 工 中的应 用
陈小洪 （ 四 川公 路桥梁建设集团公司公 路隧 道分公司， 四 川 成都 ６ １ ０ ０ ４ １ ）
【 摘 要 】 在路基 施工中难免遇到一些有不 良土质分布 的地段 ， 膨胀 土就是其中一个例子 ， 它会给工程 带来眼中 的破坏性 ， 尤其是会破坏 公路
（ ９ ） 对 涂 料 厂 表 层 已经 风 干 晾 晒 来 在 完 成 第 一 次 的 铲 运 后 所 产 生 的 电话 吸 附 钙 离子 采 取 得 平衡 们 从 而 产 生 所 需 要 的 和 搅 拌 之 后 ， 测定 掺 加 灰 土 的 天 然含 水 量是 多 少 ； 环 境 与 这 一 化 学 反 应 同时 进 行 的 另一 个 化 学作 用是 氢氧 化 （ １ Ｏ ） 对每 一堆灰土进 行二次搅拌 ， 用 装 载 机 把 堆 拌 场 的 钙 的硬 化 。 经 过 了 以上 的 综合 化 学作 用之 后 ， 膨胀 土 的微 结 构 掺 了石 灰 的 土 翻 堆 到 另 一 处 ．每 一 块 土 块 破 碎 的 粒 径 不 能 大
性 的 环 境 ．在 这 样 的环 境 下 可 以 产 生 氢 氧化 钙 铝 改 变 膨 胀 土
（ ４） 把 计 算 出来 的足 量 的 生 石 灰 以 人 Ｘ － 的 方 式 洒 在 堆 土
包 的表 层 ． 尽 可 能 的撒 均 匀 ： （ ５ ） 再 一 用 堆 土机 铲运 第 一 次 没 有 铲 运 的 涂料 层 ， 运 至堆 拌场 ． 并 倒 在 已经 拌 过 石 灰 的堆 土 包上 ； （ ６ ） 计 算 第二 次 需要 掺 加 的 生 石 灰 的 量 ； （ ７ ） 将 足 量 的 石 灰 量 以人 工 的 方 式 均 匀 的撒 在 堆 土 包 的 表层 ：
石灰改良膨胀土物理力学研究综述
石灰改良膨胀土物理力学研究综述发表时间：2020-08-13T10:29:49.690Z 来源：《城镇建设》2020年第12期作者：庞赞龙李静[导读] 对石灰改良膨胀土机理、物理力学性质的研究现状进行了综述摘要:对石灰改良膨胀土机理、物理力学性质的研究现状进行了综述，总结出石灰改良后膨胀土的物理力学特性明显改善,胀缩性降低或消除，收缩变形减少，强度增强，压缩性降低；影响石灰改良效果的主要因素为:灰剂量、龄期、含水率、养护条件等。
并指出了需要进一步开展研究的问题。
关键词:石灰改良膨胀土；物理力学特性；改良效果；影响因素1 前言膨胀土在我国分布广泛，在一些地方，由于缺少可直接用于路基的筑路材料，被迫利用当地的膨胀土来填筑路基，而膨胀土具有吸水膨胀和失水收缩的不良特性，如果处理不当，路基将会出现膨胀变形，导致路面发生破坏，威胁到道路的安全运营。
因此，膨胀土如用作路基填筑填料，必须经过改良处治。
利用石灰进行改良是应用较多的膨胀土改良方法之一，掺入石灰后膨胀土的物理力学特性明显改善，可以达到路基填筑的要求。
目前许多学者对石灰改良膨胀土的物理力学性质进行了研究，并取得了一定的成果。
2石灰改良膨胀土物理力学研究膨胀土具有吸水后膨胀、软化，强度降低；失水后收缩、开裂等工程特性。
《公路路基设计规范》(JTGD30-2015)提出了以自由膨胀率为膨胀土的初判指标，以标准吸湿含水率为详判分级指标，膨胀土用作路基填料时应以击实膨胀土的胀缩总率作为分类指标。
同时规定，当采用弱、中等膨胀土作为填料时，应进行掺无机结合料处理，处置后的膨胀总率不得超过0.7%。
可见，路用石灰改良膨胀土的改良效果应重点研究改良土的自由膨胀、标准吸湿含水率、胀缩总率以及强度等。
当前国内针对石灰改良膨胀土物理力学性质的研究主要包括改良土的胀缩性、强度及其他物理性质研究。
2.1 石灰改良膨胀土胀缩性研究膨胀土吸水后膨胀失水后收缩，产生的胀缩变形较大，可能对工程结构物造成的较大的危害。
石灰改良土研究报告
石灰改良土报告山西中南部铁路通道是一级重载铁路，所承建区域段位于太行山脉上，该地区含有大量粘性土，其中软土地基较广。
铁路沿线土资源较为丰富，但要作为路基填料，其力学性质较差。
因此，必须对路基填料进行改良。
而无侧限抗压强度是改良土最重要的强度指标之一，通常用来作为评价改良土性能的关键性指标。
测定改良土的无侧限强度时参照（JTG E51-2009）来进行，在标准养护条件下进行养生，养生期是7d，最后一天浸水。
经浸水后测定其无侧限抗压强度。
粘性土掺石灰属于稳定性材料，其结果较准确的反映了研究对象的强度特性。
石灰改良土的基础性能，是通过界限含水率试验、重型击实试验，研究了在相同养护条件，对不同石灰掺入量的改良土的最大干密度、最优含水率的影响。
1、试验目的及方案对石灰改良土进行了大量的室内试验研究，包括物理性质试验、湿限性试验、强度试验，其中物理试验是为了确定出石灰改良土的基本物理指标，分析其物理特性，为强度试验提供一定的设计参数；湿限性试验是为了分析其湿限程度，是否具有湿限性；强度试验是为了研究影响石灰改良土强度的敏感因素，并确定出合理的石灰掺合比。
物理性质试验和强度试验是对掺5%~8%的石灰改良土来进行，试样的石灰掺合比a w=5%，6%，7%，8%；其压实系数为0.93，地基系数为100MPa/m；2、结果与分析粘性土的物理性质由距离铁路沿线最近取土场取土样，经细筛分析为细粒土，天然含水率为18.7%，液限为38.9%，塑限为20.9%，定名为低液限黏土，最大干密度为1.81g/cm3,最优含水率为14.8%。
石灰改良土的物理性质由重型击实试验得出不同石灰剂量的试验结果如下表：根据压实系数0.93，设计强度0.35MPa,由不同石灰剂量，经试验得出的无侧限抗压强度如下表：由上表所得，在石灰剂量为6%时，既能满足设计要求，又可以达到经济效果。
3、现场施工准备a、材料准备采用Ⅲ级以上的生石灰，在使用前7天集中进行消解，石灰的存放、消解、使用都在搭设好的厂房内作业，可以避免日晒雨淋。
例谈石灰改良膨胀土实验
例谈石灰改良膨胀土实验1.研究目的和意义膨胀土是在自然地质过程中形成的一种高塑性粘土，具有显著的胀缩性、多裂隙性和超固结性，粘粒成分主要是由强亲水性的蒙脱石和伊利石组成。
膨胀土的这种遇水膨胀、失水收缩的特性，以及由于这种干湿循环产生的裂隙，对其上的建筑物特别是轻型建筑物、道路、堤防等都有嚴重的破坏作用，其对建筑物产生的长期破坏作用很容易被忽视，导致工程事故的发生。
目前，膨胀土的处理大致有以下几种方法：换土法、湿度控制法、化学固化法、加筋法、桩基法等。
膨胀土问题已是我国工程地质学、土质学、土力学及基础工程等学界所关注的一大问题。
我国跨流域调水项目—南水北调工程的启动，使膨胀土成为中线和东线的主要问题之一。
2.工程背景介绍南水北调东线工程地形以黄河为脊背向南北倾斜，引水口比黄河处地面低40余米。
从长江调水到黄河南岸需设13个梯级抽水泵站，总扬程65m，穿过黄河可自流到天津。
在这些泵站中，有三处泵站地处江苏段膨胀土地区，需要对当地的膨胀土进行处理后才能使用。
试验用土取自当地施工现场，天然土体中混有坚硬的礓石，试验时将其从土中挑拣出来。
按照水利部《土工试验规程》[1]测定土样的基本物理力学性状，土体的天然含水率为25～32%。
3.最小灰剂量选择用石灰改良膨胀土，要做到既消除或减小膨胀土的一些不良特性，又不造成浪费，就存在一个最小灰剂量。
本文通过分别向素膨胀土中掺质量比为2%、3%、5%的石灰，模拟现场条件，通过自由膨胀率、界限含水率和膨胀率来确定最小灰剂量。
3.1 不同灰剂量掺灰土的击实特性图1为不同灰剂量改良土的轻型击实曲线，由图中可见：随着灰剂量的增加，石灰改良土的最大干密度逐渐减小，最优含水率逐渐增大。
且石灰改良土的击实曲线明显比素土的即击实曲线平缓，即石灰改良土的含水率在较大范围内可以压实到工程需要的压实度。
3.2不同灰剂量掺灰土的稠度特性本文取养护不同时间的试样进行稠度试验。
试验结果见图2所示，在膨胀土中掺入石灰以后，可以有效地降低膨胀土的塑性指数。
浅谈石灰改良弱膨胀土路基的施工方法及病害防治
浅谈石灰改良弱膨胀土路基的施工方法及病害防治1.引言介绍石灰改良弱膨胀土路基的意义和背景，以及文章的主要内容。
2.石灰改良弱膨胀土路基施工方法（1）调查勘测：确定路基的类型、性质以及施工条件。
（2）材料准备：准备石灰、水、石头等需要的材料。
（3）施工前的处理：对路基进行平整和压实，以便于后期处理。
（4）石灰的拌合和覆盖：将石灰与水进行拌合，再覆盖在路基上。
（5）处理路基表面：进行压实和养护，控制路基的温度和湿度。
3.石灰改良弱膨胀土路基病害的防治（1）采取科学合理的施工措施，防止施工过程中出现的病害。
（2）对施工过程中出现的病害要及时处理，避免其对路基施工造成不利影响。
（3）对路基的安全运营及时进行维护和检修，以延长其使用寿命。
4.石灰改良弱膨胀土路基的施工技术注意点（1）掌握石灰的用量和掺杂顺序，保证石灰的充分反应。
（2）注意保护环境和处理施工中出现的渗漏问题。
（3）加强监测，及时发现并处理施工中出现的问题。
5.结论总结石灰改良弱膨胀土路基施工方法及病害防治的相关知识，提出改进和完善的建议，为相关工程建设提供技术支持。
一、引言在道路建设中，路基是道路结构体系中的重要部分。
路基作为车行道、人行道和其他交通设施的基础，直接关系到道路的稳定性、使用寿命以及行车安全。
因此，如何提高路基的地基承载力和抗扰性能成为了道路工程建设中的关键问题。
针对这一问题，大量的研究表明，石灰改良弱膨胀土路基是提高路基质量的有效途径之一。
弱膨胀土具有压缩指标低、弹性模量小、周围土体应力作用下膨胀变形等特点。
由于弱膨胀土本身的性质，在长期运行的过程中，常常出现路面龟裂、起泡、凸起、变形、下沉等问题，面临着交通安全事故和经济损失的威胁。
因此，石灰改良弱膨胀土路基技术应运而生。
石灰改良弱膨胀土路基技术适用于各种弱膨胀土质层地区的各型路基设计。
本文旨在阐述石灰改良弱膨胀土路基施工方法及病害防治技术，并总结出了施工技术注意点，为相关工程提供技术支持。
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石灰基材料对生土改性效果及机制研究杨永;张树青;荣辉;张磊;张颖;徐蕊;王雪平;杨久俊【摘要】针对当前石灰、矿渣、粉煤灰等作为生土改性剂的研究主要是在力学性能及耐久性等宏观性能方面,尝试从上述改性材料对生土改性前后的矿物组成、官能团特征峰、微观结构等微观角度来阐述生土改性的内在作用机制.试验结果表明,(1)单掺石灰时,生土改性效果随石灰掺量增加而提高,最佳掺量为10％,其28 d 抗压强度和软化系数分别达到3.69 MPa和0.80,原因是其板状的Ca(OH)2水化产物填充生土颗粒间的空隙,达到饱和后的Ca(OH)2仅其骨架作用;(2)当10％石灰分别复掺5％矿渣和5％粉煤灰时,28 d抗压强度分别增长了8.1％和2.4％,软化系数分别达到了0.92和0.90,原因是粉煤灰和矿渣发生二次水化反应,其中Mg—O、Al—O等键断裂,Al3+、Mg2+等阳离子与Ca(OH)2发生置换反应,致使1436.47 cm-1处的峰位偏移至1400 cm-1附近,同时出现了1030 cm-1附近的C-S-H凝胶特征峰以及3120 cm-1处左右的火山灰反应特征峰;(3)掺矿渣改性效果优于单掺石灰,而复掺粉煤灰的改性效果不佳.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2019(050)004【总页数】7页(P4067-4073)【关键词】石灰;生土;力学性能;软化系数;官能团【作者】杨永;张树青;荣辉;张磊;张颖;徐蕊;王雪平;杨久俊【作者单位】天津大学材料科学与工程学院,天津 300350;天津城建大学材料科学与工程学院,天津 300384;天津城建大学材料科学与工程学院,天津 300384;天津城建大学材料科学与工程学院,天津 300384;天津城建大学材料科学与工程学院,天津 300384;天津城建大学材料科学与工程学院,天津 300384;天津城建大学材料科学与工程学院,天津 300384;天津城建大学材料科学与工程学院,天津 300384;天津城建大学材料科学与工程学院,天津 300384【正文语种】中文【中图分类】TB3320 引言生土作为人类最早使用的建筑材料之一，其历史可追溯到距今8 000年前的新石器时期[1]，在我国主要以生土高原的窑洞、粤北闽南的客家土楼、青藏高原的碉楼、云南的土掌房、新疆的弯顶土坯屋等形式存在[2]。
相比于烧结砖或者钢筋混凝土，生土具有保温隔热、可循环利用、取材广泛、施工技术简单等优点[3]，由生土制成的墙体材料，可承重兼保温隔热、透气、防火、低能耗、无污染、可再生,据统计目前世界上仍有约1/3的人口居住在生土建筑中[1,4]，因而是一种理想的绿色建筑材料[5-6]。
然而，生土建筑材料由于耐水性能差、强度较低，使其广泛使用受到限制[7]。
因此，如何对生土材料进行改性，增强其耐水性能和力学性能，提高生土建筑的使用年限，成为生土材料研究的热点之一[8-11]。
本文以普通粘土为原材料，利用石灰和矿渣、粉煤灰作为改性剂，通过简单的成型工艺和标准养护，制备生土材料，测试其对强度和耐水性的影响，并通过X射线衍射、扫描电镜、红外光谱等测试技术从矿物组成，微观形貌，尤其是官能团的变化规律去探明石灰、矿渣、粉煤灰对生土的改性机制，使改性后的生土材料的性能能够达到国家标准[12]的要求。
1 试验材料及方法1.1 试验原材料试验采用的原材料为出自河南荥阳黄河南岸的生土，主要化学组成经X射线荧光(XRF)光谱仪测定如表1所示；天津市风船化学试剂科技有限公司产的石灰，灼烧后CaO含量不少于98.0%；天津市滨海新区中天伟业建材经销处购买的粉煤灰，质量指标Ⅰ级；天津矿产资源交易所生产的中性矿渣，碱性率Mo=1；减水剂是天津市雍阳减水剂厂生产的聚羧酸高效减水剂。
表1 生土的主要参数(%)Table 1 The main parameters of raw soil(%)Oxide/%SO3Fe2O3CaOSiO2Al2O3Loss on ignitionRawsoil0.166.621.2861.0516.7814.111.2 试验方法试验时水固比、减水剂掺量、养护条件均保持不变，而选择以石灰、矿渣和粉煤灰掺量(质量分数，对生土的取代率)为影响因素，以土样抗压强度、软化系数为评价指标，研究各掺量对生土材料的改性效果。
试样制备以表2所列配合比配制，尺寸定为40 mm×40 mm×160 mm，覆盖保鲜膜保湿，经48 h后拆模后在相对湿度为45%、温度为(20±5)℃下分别养护至7，14，28 d测试其抗压强度，另取养护28 d的试样浸泡于水中1 d测试其软化系数。
表2 石灰改性生土试样配合比(%)Table 2 Lime modified raw soil material mix ratio (%)SampleWater-solid ratioRaw soilLimeFly ashSlagWater reducerDZ241000001DC 1249010001DC 2248515001DC 3248020001FC 1248510501FC 2248510051注：DZ、DC、FC分别表示对照组、单掺组、复掺组，其中水固比为水与固体材料的比值，减水剂为胶凝材料的1%。
1.3 测试宏观性能按照标准按照GB/T50123-1999《土工试验方法标准》无侧限抗压强度试验进行，分别测试各组试样7，14，28 d及浸泡后的抗压强度及软化系数。
微观性能主要通过X射线衍射仪对试样进行物相分析，对矿物组成做出判断；采用扫描电镜获得试样的微观形貌信息；使用傅里叶变换红外光谱仪对结构的化学键类型进行描述。
本次试验所用的主要仪器如表3所示。
表3 实验所用主要仪器与设备Table 3 The main instruments and equipment used in the experiment仪器名称型号标准恒温恒湿养护箱河北科析仪器设备有限公司生产的YH-40B型电子天平上海舜宇恒平科学仪器有限公司生产的YP6000N型行星式石灰砂浆搅拌机河北大宏实验仪器有限公司生产的Model JJ-5型压力试验机济南天辰试验机制造有限公司生产的YAW-2000J 型X射线衍射仪(XRD)日本理学Ultima IV系列Rigaku ultima-V1型扫描电子显微镜(SEM)日本电子场发射扫描电镜JMS-7800F型傅里叶变换红外光谱仪德国BRUKER公司生产的VECTOR33型2 结果与讨论2.1 抗压强度各组改性生土试样在不同龄期(7，14和28 d)下的抗压强度，测试结果分别如图1和2所示。
图1 单掺石灰改性生土的抗压强度Fig 1 Compressive strength of modified lime-modified raw soil2.1.1 单掺组图1(a)为对照组和单掺组改性后的抗压强度趋势图。
从图1(a)可看出，在相同龄期下改性生土的强度随石灰掺量的增加而提高。
具体表现为在7 d时，强度由10%石灰掺量的2.42 MPa增加到20%石灰掺量的2.88 MPa，增长了1.19倍，此时纯生土试样因未具有抗压强度而无实验数据；在14 d时，强度由纯生土的1.95MPa增加到20%石灰掺量的3.76 MPa，增长了1.93倍；在28 d时，强度由纯生土的2.14 MPa增加到20%石灰掺量的4.17 MPa，增长了1.95倍。
此外，相同掺量的石灰改性生土材料随龄期增加，其抗压强度也逐渐提高。
因为随着石灰的加入，其水化产物主要为Ca(OH)2，填充生土材料较为疏松的空隙，且Ca(OH)2会与生土中存在的SiO2和Al2O3发生水和反应，产生一些粘性较强的化合物，提升土体的强度，并且也会使土的结构发生较大的变化。
图1(b)为各掺量在28 d的抗压强度增长量，其中纯生土试样及10%，15%，20%石灰掺量的28 d抗压强度分别为2.14，3.69，3.86，4.17 MPa。
从纯生土试样到10%石灰掺量，抗压强度增加了1.55 MPa，即每5%的石灰掺量提供了0.78 MPa的增长量；当石灰掺量由10%增加到15%时，这5%的石灰提供了0.17 MPa的抗压强度的增量；当石灰掺量由15%增加到20%时，这5%的石灰增量贡献了0.31 MPa的抗压强度的增量。
由此可以看出少量石灰的掺入，对生土试样的力学性能影响较大，造成的原因可能是石灰掺量为10%时，石灰发生水化反应，其水化产物主要填充在生土颗粒之间起胶结作用，从而较大幅度提高了改性生土试样的抗压强度，随着石灰掺量的继续增加，生土颗粒间的空隙被填充满，其形成的剩余水化产物仅其骨架作用，因而强度增长率不高[13]。
2.1.2 复掺组图2为复掺组(10%石灰+5%粉煤灰、10%石灰+5%矿渣)对改性生土抗压强度变化的影响。
由图2(a)可看出，各复掺试验组抗压强度随着养护龄期的增加而提高，说明矿物掺和料的掺入有助于提高生土材料的力学性能。
从图2(b)的分析对比图中可看出，在相同含量的胶凝材料掺入下，10%石灰+5%矿渣的28 d抗压强度最高，达到3.99 MPa，15%单掺石灰的28 d抗压强度次之，为3.86 MPa，10%石灰+5%粉煤灰最低，仅3.78 MPa，说明在10%单掺石灰改性生土的基础上5%的矿渣、石灰、粉煤灰分别对抗压强度提高了8.1%，4.6%，2.4%，说明10%石灰+5%矿渣复掺材料的改性效果最好。
图2 复掺胶凝材料对改性生土力学性能的影响Fig 2 Effect of mixed cementitious materials on mechanical properties of modified raw soil综合各组抗压强度的分析，可知掺入石灰等胶凝材料后对生土试样的抗压强度有提高，所产生的氢氧化钙使土壤中的Al2O3，SiO2的活性得以激发；粉煤灰、矿渣发生火山灰反应生成胶凝产物[14]同样有助于提高改性效果，但矿渣在碱性条件下比粉煤灰水化更充分，更能改善生土试样的孔结构[15-16]。
2.2 耐久性(软化系数)软化系数K表征的是材料耐水性能，以试件标准养护到28 d后，在水中浸泡1 d 的抗压强度I1与28 d的抗压强度I0之比来计算，其软化系数公式为软化系数越大，耐水性越好。
2.2.1 单掺组图3为不同石灰单掺情况下测得的改性生土软化系数。
从图3可看出，石灰的掺入能明显提高生土的软化系数，其中纯生土试样在进行耐久性试验时，遇水发生溃散，软化系数为0；当石灰掺量为10%时，改性生土试样的软化系数便可达到0.80；当石灰掺量为15%，20%时，软化系数分别提高到0.83，0.90，说明石灰的掺量越多，改性生土试样的耐久性越好。