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水泥土搅拌法特点及加固机理

346 2021-09-13 14:57:18

水泥土搅拌法加固软土技术具有如下特点∶

①水泥土搅拌法是将固化剂和原地基软土就地搅拌混合,可最大限度地利用原土。

②搅拌时无振动、无噪声、无污染,可在密集建筑群中进行施工,搅拌时不会使地基侧挤出,对周围原有建筑物及地下沟管影响很小。

③可按照不同地基土的性质及工程设计要求,合理选择固化剂及其配方,设计比较灵活。

④土体加固后重度基本不变,软弱下卧层不致产生附加沉降。

⑤根据上部结构的需要,可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固形式。

⑥与钢筋混凝土桩基相比,可节约钢材并降低造价。

⑦受搅拌机安装高度及土质条件影响,其桩径及加固深度受到一定限制。单轴水泥土搅拌桩桩径一般在0.5~0.6 m。SJB-1型双轴深层搅拌机加固桩的外形呈"z"形,桩径 0.7~ 0.8 m,加固深度一般为15 m 以内。而 SJB-2 型双轴深层搅拌机加固深度可达 18 m左右。国外除用于陆地软土地基外,还用于海底软土加固,最大桩径 1.5 m 以上,加固深度达 60 m。

加固机理

水泥土的固化原理

 1)固化剂的种类

固化剂是深层搅拌加固软土地基的主要材料,其性能应根据软土和土中水的化学成分进行选择,使之固化后能把软土的力学强度提高到设计要求的量值。通常使用的固化剂种类有水泥类、石灰类、沥青类及化学材料类等。其中,水泥类和石灰材料应用最广泛。

2)水泥加固软土的作用机理

水泥加固土的物理化学反应过程与混凝土的硬化机理不同,后者主要是在粗填充料(比表面不大、活性很弱的介质)中进行水解和水化作用,其凝结速度较快。而在水泥加固土中,由于水泥掺量很小,一般仅为土重的7%~25%,水泥的水解和水化反应完全是在具有一定活性的介质——土的围绕下进行的,所以水泥加固土的强度增长比混凝土缓慢。

普通硅酸盐水泥主要由氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁及三氧化硫等组成,并由这些不同的氧化物分别组成不同的水泥矿物∶硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、硫酸钙等。用水泥加固软土时,水泥颗粒表面的矿物很快与软土中的水发生水解和水化反应,生成氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝酸钙及含水铁酸钙等化合物。

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