水玻璃加固黄土的机理

水玻璃水解后呈碱性，因而当这种流体压人黄土后，能与土中的碱土金属发生作用，生成一种碱金属水合硅酸盐和二氧化硅凝胶，如下述反应式所示∶

二氧化硅凝胶和水合硅酸盐充填黄土孔隙后，将提高粒间的胶结力，使土体硬化增强。

试验证明，水玻璃加固黄土分为两个过程∶

1.当水玻璃压人土中时，由于液体的扩散等作用，浸湿了黄土颗粒，在外力作用下迅速发生变形，称为附加变形，但这种变形延续过程较短，一般在30分钟内即可完成附加沉降量的85%以上。

2.随着时间的延长，土体不断增强，抗变形能力逐渐提高，但这种作用的速度慢于第一种作用，因而用水玻璃加固黄土时将发生一定的附加沉降。

此外，注入土中的硅酸盐溶液与黄土中碱土金属的反应往往不够充分，尤其是在灌浆管附近。在有地下水的条件下，这些未反应的游离硅酸盐易被水带走，使硅凝胶薄膜削弱，从而使加固土体的强度降低。

为了防止黄土的附加沉陷和减少硅酸盐的不完全反应，主要途径是加速土体一旦接触水玻璃后的强化过程，具体办法有二∶

1.在土中预先压人二氧化碳CO2，使在土粒表面形成一层活性固结剂碳酸氢钙Ca （HCO3），可使硅酸盐溶液达到较完全的反应和固化，如表3-13-18所示；

2.预先在土中压入氨气，使与土粒表面的钙发生置换反应，形成高分散度的氢氧化钙，如图3-13-27所示。析出的Ca（OH）2能与注入土中的水玻璃反应生成碳酸钙凝胶，把土粒胶结，使土的附加沉陷减少。