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岩土研究院

影响水泥土的强度的因素及确定水泥土的配合比

346 2021-12-02 09:53:26

水泥土的强度主要与天然地基的土质、含水量、有机质含量以及水泥的品种、掺入比、外掺剂等因素有关,也与施工方法和操作质量有关。

不同土质的加固土体,各有不同的增长幅度。一般来说,初始性质较好的土体加固化强度增量较大,初始性质较差的土体加固化强度增量较小,例如砂质粉土较淤泥质粘土而言,加 固 后 强 度 增量 较 大。研 究资 料 表 明,加 固 软粘土时,在水泥中掺加适量的细砂既可提高加固土的强度,又可节约水泥用量,但要控制掺砂的颗径,防止堵塞喷浆孔。

土体中的含水量对水泥浆起稀释作用,使加固体的强度下降。研究资料表明,水泥掺入比越大,则含水量对强度的影响越大。

土中的有机质和可溶性盐会使土具有过大的水溶性和膨胀性、降低其透水性,影响水泥水化反应的进行,从而会降低加固土体的强度。酸性土加固后的强度较碱性土为差,且酸性越大,强度越低。在实际工程中,在水泥中掺入少量石膏(CaSO),即可使土的pH值明显提高。

水泥作为固化剂是提高软土强度的主要因素,水泥土搅拌桩可以选用不同品种的水泥。普通硅酸盐水泥的活性高、早期和后期强度均较好,因而其加固效果优于其他水泥品种。

水泥的标号对水泥土的强度也有较大影响,一般来说,在其他条件不变时,水泥标号每提高100号,可使水泥土强度提高约20%~30%(图 53)。

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水泥的掺入比通常指的是水泥掺入重量与被加固土体天然湿重之比<%)。水泥掺入比越大,水泥土后期强度增加越大(图 54)。在实际工程中,水泥掺入比小于7%时,加固效果往往不能满足工程要求,而当掺入比大于15%时,因加固费用偏高,也不宜使用,我国《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—91)规定;固化剂的掺入比以7%~15%为宜。

为了改善水泥土加固体的性能和提高早期强度,宜掺加外掺剂,经常使用的外掺剂有碳酸钙、氯化钙、三乙醇胺、木质素磺酸钙等。表15是不同外掺剂配方对水泥土强度的影响,从表中可以看出,10号和7号配方水泥土强度较高。三乙醇胺是一种早强剂,可以改善水泥土的凝固条件和提高其早期强度,一般掺入量取水泥重量的0.05%。软土中含水量高,对水泥土强度增长不利,为了减少水泥浆用水量,同时还要利于泵送,可选用木质素磺酸钙作为减水剂,一般掺入量为0.2%。

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