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膨胀土广泛分布于合肥地区,为确保膨胀土场地工程安全,人们常用水泥改良膨胀土性质,但至今对水泥改性膨胀土的热物理特性研究不够深入,故随着城市地下工程建设的不断开展,膨胀土及水泥改性膨胀土的热物理特性问题日益受到工程界的关注。本文基于试验探讨了水泥掺入量、水泥养护龄期、击实功和环境温度等因素对水泥改性膨胀土热物理参数的影响规律,应用扫描电镜和图像处理技术定量分析了相应的微观特征,并初步探讨了热物理特性和微观特征间的关系。主要研究结论如下:(1)试验结果表明,随着水泥掺量的增加,非饱和水泥改性膨胀土的导热系数和比热容均呈现下降趋势,而导温系数数值则呈现上升规律。在室温15°C下,轻型击实制备的30mm高、掺9%水泥改性膨胀土试样的导热系数和比热容较膨胀土素土试样降低了15.20%、45.50%,而导温系数则提高了56.25%;重型击实制备的掺9%水泥改性试样的导热系数、比热容,则较未改性膨胀土试样分别下降了8.76%、41.54%,导温系数上升了56.30%。(2)对水泥掺入量9%的改性膨胀土试样,导热系数和比热容均随着水泥养护时间的增加而下降,导温系数数值则表现为线性增加规律。在室温15°C下,养护28天、轻型击实的30mm厚的水泥膨胀土试样的导热系数、比热容较养护0天试样下降了7.01%、19.62%,导温系数则上升了15.38%;重型击实试样的导热系数、比热容则分别下降了5.60%、11.02%,导温系数上升了6.29%。(3)重型击实制备的非饱和水泥改性膨胀土试样在室温中测定的导热系数均高于轻型击实制备试样,而在负温中测定的导热系数则低于轻型击实试样的导热系数,同时发现负温条件下试样的导热系数值均大于室温条件下测定的导热系数值,表明环境温度对改性膨胀土的热物理参数有影响。(4)EDS能谱成分分析试验结果表明非饱和水泥改性膨胀土中的化学元素主要为氧、硅、铝、铁及少量的钙、钾、镁元素,而且钙和镁的含量随着水泥掺量的增加而上升。轻型击实试样的SEM电镜试验结果表明土体颗粒呈现团粒块状,重型击实试样中的颗粒则趋于扁平状或絮凝状,颗粒接触方式则以面面接触、面边接触为主。改性土体孔隙主要以孔隙面积小于1μm~2、孔隙直径小于1μm和孔隙周长为1~5μm的孔隙为主。水泥改性膨胀土的物质成分和内部孔隙分布规律较膨胀土发生了变化,表明改性土的微结构变化是其热物理性质变化的原因之一。